Modeling, Control and Information Technologies: Proceedings of International scientific and practical conference
INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND PRACTICAL CONFERENCE PROCEEDINGS
NATIONAL UNIVERSITY OF WATER AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING
Classification Model for Effective Employee Segmentation
In this work, an efficient classification model for staff segmentation is developed. The ensemble is based on machine learning principles, allowing the exploration of the performance of various classification methods and the tuning of hyperparameters to optimize system performance. Additionally, it provides the ability to compare the metric results of trained models, enabling the selection of the best strategy for each problem. The work considers an efficient and automated data processing pipeline, which includes data collection, cleaning, and transformation processes that can be applied in various fields where efficient data processing is required.
Copyright (c) 2024 Modeling, Control and Information Technologies: Proceedings of International scientific and practical conference
Analysis of the Impact of External Factors on the Air Quality Index: a Machine Learning Approach
In today's world, we often see governments introduce green laws that are actively advertised and promoted to the public. There is active promotion of the green agenda: They create comfortable conditions for electric car manufacturers, provide benefits for the purchase and use of electric cars to citizens, create and develop alternative ways of generating electricity instead of rough heating at thermal power plants, introduce standards for car exhaust emissions that limit manufacturers in production, try to get rid of factories that emit significant amounts of harmful substances into the air by moving them to other countries (Asian countries), leaving only collection workshops or enterprises whose impact is not significant within their country. All of this is done in order to improve air quality in their own country. Although all these changes often seem unnecessary or even harmful to the population and economy, what is the actual result of such actions? This paper presents an analysis of the air composition over the past 50 years, which proves the correctness of the decisions made. It also discusses possible trends in the growth of harmful substances in the air and why they did not materialize.
Using computer modeling during the design and reconstruction of hydropower facilities
The role of computer modeling during the design or reconstruction of the hydroelectric complexes is shown. The results of using the software HEC-RAS for the reconstruction of the Krimov Dam are given.
Use of CFD for optimization of hydraulic structures and hydropower plants
This article deals with new possibilities of using mathematical modelling for optimization in the field of hydraulic engineering elements. Optimization allows to increase the performance of structures while reducing investment costs. An interesting area is the shape optimization of hydropower plant structural elements. Demonstrations of the use of CFD will also cover the area of design of custom hydro turbines.
Prospects for Small Hydropower in Ukraine in the Context of Feasibility and Environmental Impact: Summarising after the World Small Hydropower Development Report 2022
The use of renewable energy and decentralization of energy generation in Ukraine has become a crucial and topical problem because of the war and devastating russian enemies’ attacks on the Ukrainian critical energy infrastructure. Localized renewable energy generation stimulates humanitarian engineering that can support community peace-sustainability. However, before decision-making, appropriate resources and opportunities should be analyzed. An optimal way for a local energy generation portfolio development has to include a comprehensive feasibility analysis of projects accounting for key enablers and barriers and a full-fledged holistic environmental impact analysis of proposed technologies. At the same time, unworthy speculations touching people suffering have to be excluded, especially on the side of investors interested in the profits of the feed-in tariff. This article analyzes prospects for small hydropower in Ukraine in the context of its feasibility and environmental impact. The principal aim of the article is to answer the two questions. The first one is whether small-scale hydropower in Ukraine can principally pretend to play an essential role in localized renewable energy supply. The second one is whether the environmental impact of small hydropower in the country would be admissible in social and ecological contexts. The article is based on the World Small Hydropower Development Report 2022 materials, primarily regarding Ukraine.
Гідрологічні та екологічні аспекти реконструкції малих ГЕС
Розглянуто гідрологічні та екологічні аспекти реконструкції малих ГЕС на р. Південний Буг. Здійснено оцінку можливих екологічних наслідків реконструкції водосховищ та обґрунтовано рекомендації щодо мінімізації негативного впливу на довкілля.
Аналіз взаємодії сонячної електростанції для підвищення ефективності роботи Дністровської ГАЕС
Задля оптимізації витрат на електроенергію і зменшення залежності від зовнішніх джерел електроенергії запропоновано встановлення СЕС на верхньому водосховищі Дністровської ГАЕС. Такий підхід дозволить суттєво зекономити енергію мережі та може стати прикладом для інших енергетичних проектів як в Україні, так і закордоном. Реалізація СЕС на верхньому водосховищі Дністровської ГАЕС – дозволить створити інтеграцію генерації СЕС із системами управління і зберігання енергії на ГАЕС, сприятиме зменшенню вуглецевого сліду та відкриє додаткові можливості для інвестицій. To optimize electricity costs and reduce dependence on external energy sources, it has been proposed to install solar power plants (SPP) on the upper reservoir of the Dniester PSPP. This approach will significantly save grid energy and could serve as an example for other energy projects both in Ukraine and abroad. The implementation of SPP on the upper reservoir of the Dniester PSPP will enable the integration of SPP generation with the PSPP’s energy management and storage systems, contribute to reducing the carbon footprint, and open up additional investment opportunities.
Оцінювання точності вузла обліку електроенергії при зниженому струмі навантаження
Запропоновано метод та розроблено програму EMRL для оцінювання дійсного споживання електроенергії та найбільш можливого недообліку за показами лічильника у складі вузла обліку в разі зниженого струму навантаження. Оцінювання здійснюється нечітким числом при граничному рівні довіри. Адекватність програми підтверджено шляхом аналізу даних споживання електроенергії промисловим підприємством. Застосування EMRL дасть змогу знизити збитки енергопостачальних компаній за рахунок підвищення точності обліку електроенергії
Підходи до інтеграції нейронних мереж у MATLAB для задач моделювання теплонасосних установок
У статті розглянуто інтеграцію нейронних мереж для моделювання теплонасосних установок у MATLAB Simulink. Використано модель LSTM для прогнозування параметрів роботи ТНУ. Порівняно методи інтеграції через S-функції та DLL, що забезпечило високу швидкість і точність моделювання. The paper discusses the integration of neural networks for modeling heat pump systems in MATLAB Simulink. An LSTM model is used to predict heat pump performance parameters. The integration methods via S-functions and DLL are compared, demonstrating high speed and accuracy in simulation.
Інноваційні алгоритми цифрових пристроїв РЗА для трансформації україн-ських розподільчих електромереж
Важливість впровадження нових алгоритмів полягає в їх здатності адаптуватися до динамічних змін в мережах зі змінною генерацією з ВДЕ. Використання сучасних технологій, таких як нейронні мережі та цифрові двійники, забезпечує прогнозну аналітику та прогнозування несправностей, що покращує управління мережею та запобігає серйозним аваріям електромереж. Цифровий релейний захист відіграє ключову роль у трансформації електроенергетики України. Сучасні РЗА забезпечують гнучкість та адаптивність у роботі з розподіленою генерацією, дозволяючи більш ефективно інтегрувати відновлювані джерела енергії у Об’єднану Енергосистему України. Розробка та впровадження таких рішень сприятиме зменшенню аварійних відключень, збільшенню терміну експлуатації обладнання та створенню більш стійкої енергетичної інфраструктури, що відповідає викликам сьогодення. Таким чином, подальші дослідження та розробки в галузі цифрового релейного захисту, орієнтовані на використання штучного інтелекту, нові стандарти та вдосконалення протоколів зв'язку, стануть ключовими факторами підвищення надійності та стійкості енергосистеми майбутнього.
Коригування проекту Канівської ГАЕС з урахуванням сучасних вимог енергосистеми України та захисту споруд
Викладено обґрунтування необхідності коригування проекту Канівської ГАЕС та основні напрямки цієї роботи. Розглянуті варіанти вибору основного гідросилового обладнання та захисту об’єкту від силового впливу
Експериментальні дослідження моделей турбін малих гідроелектростанцій
Вдосконалення турбін шнекового типу є одним із перспективних напрямів у розробці сучасних енергетичних установок. Запропоновані конструкції шнекових турбін поліпшеного типу мають особливий дизайн, що дозволяє ефективніше використовувати потоки повітря або рідини, які проходять через турбіни, збільшуючи їх ефективність. У статті описано дослідження і аналіз конструкційних особливостей шнекових турбін поліпшеного типу.
Дослідження ефекту підтоплення трапецієвидних водомірів за допомогою автоматизованої системи вимірювань
В статті наводяться приклади використання трапецієвидних водомірів у поєднанні з системами автоматизованих вимірювань для визначення фільтраційної витрати через земляні греблі гідроелектростанцій. Описані режими роботи таких водомірів та наведені результати лабораторних досліджень з визначення впливу ефекту підтоплення на пропускну здатність трапецієвидних водомірів. The article provides examples of the use of trapezoidal weirs in combination with automated measurement systems to determine the filtration flow through earthen dams of hydroelectric power plants. The modes of operation of such water meters are described and the results of laboratory studies on determining the submerged effect on the throughput capacity of trapezoidal weirs are given.
Дністровський багатоцільовий комплексний енерговузол
Розглянуто створення на базі існуючої Дністровської ГЕС потужністю 0,7 млн.кВт та Дністровської ГАЕС потужністю 2,27 млн.кВт з введеними 4 агрегатами потужністю 1,3 млн.кВт, будівництво якої продовжується, багатоцільового комплексного енерговузла з включенням до його складу: насосної станції загальною потужністю 220 МВт з 10 насосними агрегатами потужністю по 22 МВт біля Дністровської ГЕС, плавучої СЕС потужністю 100 МВт на верхній водоймі Дністровської ГАЕС та СЕС потужністю 10 МВт на відведеній землі вздовж дамби, а також розміщеної вздовж верхньої водойми дамби на відведеній землі ВЕС потужністю 100 МВт.
Проект захоронення радіоактивних відходів мельницької АЕС в товщі вулканічних туфів
Пропонується використання товщі цеоліт-смектитових туфів нижнього венду, що залягають під Хмельницькою АЄС і мають задовільні ізоляційні властивості для захоронення радіоактивних відходів. Даний проект, за прикладом проектів захоронення РАВ в туфових товщах, які розробляються в США та росії, може стати додатковою альтернативою намірам ізолювати РАВ від екосистеми в Чорнобильській зоні відчуження і прилеглій частині Коростенського гранітного плутону.
Роль гідроенергетики в роботі об’єднаної енергетичної системи України в сучасних умовах
Розглядається питання про роль гідроенергетики в роботі Об’єднаної енергетичної системи України в сучасних умовах. Наводиться інформація про структуру електрогенеруючих потужностей Європейського Союзу, Франції, Німеччини та України. Висвітлюється робота енергетичної системи України в умовах ведення бойових дій, а також вплив війни Росії проти України на розвиток світової енергетики.
Математичне моделювання гідравлічних режимів водного потоку низьконапірних ГЕС з використанням рівнянь Сен-Венана
У роботі розглянуто використання диференціального рівняння Сен-Венана при розрахунку гідравлічних режимів водного потоку низьконапірних ГЕС. Наведено математичну модель, що базується на інтегруванні рівнянь Сен-Венана по явній кінцево-різницевій схемі з урахуванням умови стійкості по Куранту. Показано результати розрахунку гідравлічних режимів верхнього б’єфу Нижньодніпровської ГЕС. The paper considers the use of the Saint-Venant differential equation in the calculation of hydraulic modes of water flow of low-pressure hydroelectric power plants. A mathematical model based on the integration of the Saint-Venant equations by an explicit finite-difference scheme, taking into account the Courant stability condition, is presented. The results of the calculation of the hydraulic regimes of the upper basin of Nizhnyodniprovska HPP are shown.
Автоматизована система контролю безпеки гідротехнічних споруд Київської ГАЕС
У статті розглянуто відомості про конструктивні особливості споруд Київської гідроакумулюючої електростанції, проектування і впровадження АСКБ ГТС, питання забезпечення надійності та безпеки, склад та основні технічні показники автоматизованої системи моніторингу за гідротехнічними спорудами. The article deals with information on the design features of the Kyiv pumped storage power plant, design and implementation of an automated system for monitoring the safety of hydraulic structures, issues of ensuring reliability and safety, composition and main technical indicators of the automated monitoring system for hydraulic structures.
Моделювання режимів роботи вакуумних систем автоматизованих насосних станцій
Змодельовано вплив параметрів вакуумних установок на характер технологічного процесу вакуумної системи. Розроблено принцип подібності для перерахунку характеристик робочого циклу вакуумних установок. Influence of vacuum plant parameters on the character of vacuum-system technological process. The principle of similarity for recalculation of vacuum plant working cycle charac-teristics is eleborated for the first time.
Development of a software architecture concept for solving singularly perturbed problems in semiconductor electronics
The software architecture for automated solving of singularly perturbed problems in semiconductor electronics is presented. The system is based on the boundary correction method and domain-driven design (DDD). The developed software architecture integrates an artificial neural network for analyzing types of mathematical subproblems and selecting the most suitable method for solving them. The use of modern information technologies such as parallelization, cloud computing, and symbolic computations enables a new level of automated modeling. The research results demonstrated the effectiveness of the proposed approach in solving complex mathematical problems with singular perturbations.
Application of Quantum Computing in Optimization Problems
The article examines methods for applying quantum computing to solve optimization problems, which are critical in various fields such as logistics, finance, resource management, energy, and others. The potential of quantum algorithms, such as Grover's algorithm and Variational Quantum Algorithms (VQA), is explored for enhancing computational efficiency compared to classical methods. Quantum computing enables significant acceleration of optimal solution search processes and reduces the complexity of problems through parallel computing and quantum superposition.
Hotel and accommodation booking management platform for travel in Ukraine
A platform for hotel and accommodation booking management is proposed. The platform is built on a monolithic architecture using MVC and Client-Server patterns. The server side is implemented in the PHP programming language using the Symfony framework, and the client side is implemented using the React JavaScript library. The platform uses MySQL as the primary database, supplemented by MongoDB. The developed platform meets modern requirements and has the following features: modern and adaptive design, user-friendly interface with the ability to create a personal account, support for logging in via Google
Authentication and authorization in microservice oriented application design.
In the past years microservice oriented design patterns obtained much popularity among the system architects and programmers. One of the obstacles in this design is authentication and authorization issues. This article presents one of the possible solutions for this problem. The essence of this methodology is a single point of authentication and many points of authorization spread across all the microservices.
Optimizing High-Load Systems with Asynchronous Programming Techniques
This document focuses on a critical issue in modern application - performance. The goal is to find the best way to improve the efficiency of these systems, with a particular focus on smart home management applications. As the popularity of such systems grows rapidly, enhancing their performance is becoming necessary. To address this need to explore existing challenges and evaluates various solutions. The proposed asynchronous programming approach to solve the listed problems. Performance tests showed the efficiency of this method in comparison with other approaches.
Generative AI text summarization performance analysis prospects
AI investment world trends analysis in scope based on venture investments timeline by domain visualization and researches proves that not all AI-agent development projects are successful. The current paper describes an AI-agent performance analysis approach based on LLM-specific metrics and scenario-specific metrics. The AI-agent for highlights generation is in focus as an object of performance analysis.
The Case for Asynchronous Language Support API in an Integrated Development Environment
This paper explains why adding Language Server Protocol support to an existing integrated development environment requires replacing its synchronous language support API with an asynchronous one. We explore the possibility of reusing language support code of other applications during the transition to the asynchronous API. And finally, we envision substantial additional benefits of such a transition.
Автоматизоване тестування сайту факультету з використанням Cypress
У даній роботі досліджено важливість та ефективність тестування веб-сайту факультету математики та інформатики за допомогою наскрізних тестів та їх реалізація з використанням фреймворку Cypress. Це дозволило підняти стандарти якості та функціональності веб-ресурсу, забезпечуючи надійний користувацький досвід та ефективне виявлення та усунення потенційних проблем.
Особливості архітектури Amazon EC2 для масштабування обчислювальних ресурсів
Особливості архітектури Amazon EC2 для масштабування обчислювальних ресурсів відображають ключові можливості та стратегії, які дозволяють динамічно керувати ресурсами для забезпечення продуктивності та ефективності хмарних сервісів. Amazon Elastic Compute Cloud дозволяє створювати масштабовані віртуальні сервери, які можна налаштувати відповідно до потреб користувачів за допомогою таких функцій, як автоматичне масштабування, підтримка різних типів екземплярів, поєднання з іншими службами AWS, S3, RDS, Lambda, а також використання контейнеризації та еластичного балансування навантаження. Як наслідок, потужності мінімізують витрати на інфраструктуру, забезпечують відновлення після збою та автоматично масштабують додатки залежно від навантаження. The architecture features of Amazon EC2 for scaling computing resources reflect key capabilities and strategies that enable dynamic resource management to ensure performance and efficiency of cloud services. Amazon Elastic Compute Cloud allows the creation of scalable virtual servers, which can be configured according to user needs through features such as auto-scaling, support for different instance types, integration with other AWS services like S3, RDS, Lambda, as well as the use of containerization and elastic load balancing. As a result, these capabilities minimize infrastructure costs, ensure disaster recovery, and automatically scale applications based on demand.
Дотримання RMS інструментами вимог якості SRS та дизайн комплементарної системи
У цій роботі досліджуються виклики інженерії вимог до програмного забезпечення в Agile-проєктах. Розглянуто проблеми, пов’язані з неповними, неконсистентними та неструктурованими вимогами, і підкреслено, як ітеративна природа Agile ускладнює управління вимогами. Дослідження порівнює широко використовувані інструменти, такі як Jira та Confluence, в управлінні вимогами до програмного забезпечення, виявляючи прогалини в їх здатності відповідати ключовим атрибутам якості. У роботі також представлено концептуальну модель для покращення управління вимогами завдяки динамічній системі моделювання SRS.
Java 23: нові можливості та вдосконалення
Показано нововведення та удосконалення вже існуючих можливостей технології Java 23. Зокрема розглядаються такі компоненти як векторна графіка, багато поточність, управління пам’яттю та інші компоненти.
Мобільний додаток для сервісу догляду за домашніми тваринами: моделювання та управління
У даній роботі наведено відомості про реалізацію мобільного додатку для сервісу обслуговування домашніх тварин. Проаналізовано основні функції додатку, такі як реєстрація користувачів, створення профілів тварин, бронювання послуг догляду та ветеринарного обслуговування. Розглянуто інтеграцію платіжних систем для зручного та безпечного розрахунку за послуги, а також можливість перегляду історії бронювань та отримання нагадувань про планові заходи. Запропоновано рекомендації щодо покращення інтерфейсу користувача та оптимізації продуктивності додатку, щоб забезпечити зручність і надійність для власників тварин та сервісних працівників.
Інформаційні технології у вирішенні проблем фіскалізації підприємств дослідження електронного кабінету платників
У статті досліджено основні проблеми роботи ФОП-ів із електронним кабінетом платників податків. Дослідження цієї проблеми є актуальною в Україні, адже це впливає на розвиток бізнесу в країні. Порушується питання чи розуміють підприємці що таке електронний ключ та яку інформацію він в собі несе.
Utilizing Dataisland to Create Interactive Maritime English Exercises
The paper is devoted to the use of new platform to secure, process and store data (Dataisland). The advantages of using Dataisland are listed in the research. It is highlighted that the platform helps Maritime English teachers to develop interactive exercises which could be useful to form communicative competence of future seafarers. Strong security measures are provided to protect created content, the updates are periodical.
A hybrid AI model for forecasting electricity volume to optimize water supply company efficiency
Most water supply companies consume a large amount of electricity to ensure technological processes of water purification and distribution. However, even though Vodokanals are a large consumer of electricity, the forecasting of electricity consumption is still not given priority. An accurate forecast of the amount of electricity consumption will allow optimization of the distribution of consumption, reducing the values of peak consumption and in general reducing the electricity costs. In this study, deep learning methods are proposed to predict the daily electrical load during a month. Where the performance of deep learning artificial neural networks and hybrid neural networks are compared, this study, based on the comparison of various deep learning methods, proposes to increase the effectiveness of the application of artificial neural networks by their hybridization, to forecast the daily electrical load in the monthly period. We combined the gray wolf optimizer (GWO) and the group data processing method (GMDH) to predict the optimal amount of electrical load in water utilities. Keywords—extrapolation; forecasting; observation data; plotting position formulas; uncertainty.
Enhancing Mood and Energy Detection in NLP through Fuzzy Logic Integration
This research presents a dual approach to textual analysis by utilizing fuzzy logic to detect both emotional and energy intensities in text. Through the use of trapezoidal membership functions to model diverse emotional and energy states and the application of an extensive set of fuzzy inference rules, the proposed methodology provides a nuanced, context-aware interpretation of moods and energy levels within text.
Intelligent Employer Matching System for Young Professionals and Students Based on Multifactor Analysis
The article discusses the development of an intelligent employer matching system based on multifactor analysis. The system uses a career test that evaluates 40 factors, divided into four categories: career development, work environment, social and corporate benefits, and personal values and lifestyle. Machine learning algorithms account for the interconnections between attributes and provide personalized recommendations for students and young professionals. The test results are compared with employer profiles, created based on feedback from company employees. The system is planned to integrate with platforms that scrape job postings from popular websites like dou.ua, which will increase its relevance. Implementing this system will help optimize the employment process and facilitate more accurate matching of specialists to the labor market's needs.
Kolmogorov-Arnold Neural Network's optimization and architecture analysis
This study aims to conduct an in-depth analysis of the Kolmogorov-Arnold neural network architecture and its functioning principles, comparing it with the Multi-Layer Perceptron and identifying possible optimization paths. The Kolmogorov-Arnold Network, introduced in May 2024, retains a fully connected structure but introduces trainable activation functions on the edges instead of fixed activation functions at the nodes. This allows for increased modeling accuracy and efficiency, with splines helping KAN networks learn and adapt in a controlled manner.
Facial Blendshapes for Custom Action: An Experimental Evaluation Using Facial Expressions for Human-Computer Interaction
This study presents a novel human-computer interaction approach that uses facial blendshapes and facial expressions to define custom actions. By using predefined facial expressions and their combinations, users can trigger custom actions in a simulated text editor. This approach can provide an accessible interaction method for individuals with upper limb disabilities and potentially offer productivity benefits for regular users. The suggested approach was implemented and evaluated by conducting an experiment involving six participants. The study compared task completion time using traditional mouse input and a combination of mouse and facial expressions. Preliminary results showed that while using facial expressions requires more time to master, participants valued the hands-free interaction potential of this approach.
Інтеграція інтернету речей та штучного інтелекту у концепції розумних міст
У роботі досліджується інтеграція інтернету речей (IoT) та штучного інтелекту (AI) у концепції розумних міст. Окремо розглянуто застосування IoT для збору даних у реальному часі та роль AI в оптимізації міських процесів, таких як управління дорожнім рухом, енергозбереження, водопостачання та контроль навколишнього середовища. Проведено аналіз проблем, пов'язаних з впровадженням цих технологій у міську інфраструктуру, включаючи питання безпеки даних, конфіденційності та етики. Також обговорюються можливості підвищення якості життя мешканців за рахунок ефективного використання IoT та AI The work explores the integration of the Internet of Things (IoT) and artificial intelligence (AI) in the concept of smart cities. The application of IoT for real-time data collection and the role of AI in optimizing urban processes such as traffic management, energy conservation, water supply and environmental control are separately considered. An analysis of the problems associated with the introduction of these technologies into the city infrastructure, including issues of data security, privacy and ethics, was carried out. The possibilities of improving the quality of life of residents due to the effective use of IoT and AI are also discussed
Державна політика зайнятості населення в епоху штучного інтелекту
У статті розглядається вплив технологій штучного інтелекту на ринок праці у розрізі світових тенденцій та української перспективи. Описано виклики, які виникатимуть, та варіанти протидії. The article examines the impact of artificial intelligence technologies on the labor market in terms of global trends and the Ukrainian perspective. There are also described challenges that will arise and countermeasure options.
Мобільний додаток для психологічної підтримки військових: штучний інтелект як помічник у реабілітації та адаптації
У даній роботі наведено відомості про розробку інноваційного мобільного додатка психологічної підтримки для військових. Проаналізовано ключові функції додатка, серед яких можливість інтерактивного спілкування з віртуальним помічником на основі штучного інтелекту, здатного відображати реалістичне обличчя та адаптуватися до емоційного стану користувача, створюючи ефект живої присутності. Додаток також включає інтеграцію професійної психологічної підтримки через консультації з фахівцями та пропонує користувачам вправи для самодопомоги, зокрема дихальні практики та управління стресом. Розглянуто аспекти анонімності та безпеки даних, що є надзвичайно важливими для комфортного користування сервісом військовими. Запропоновано рекомендації щодо покращення інтерфейсу користувача та оптимізації продуктивності додатка для створення безпечного, доступного та зручного середовища, яке сприятиме психологічній реабілітації та емоційному відновленню військових.
Прогнозування коефіцієнту проникнення метаматеріалу за його структурою та параметрами електромагнітного опромінення
В цій роботі представлено архітектуру штучної нейронної мережі для прогнозування коефіцієнту пропускання метаматеріалу за його структурною інформацією та параметрами електромагнітного випромінення. Також представлено метод кодування просторової інформації про склад метаматеріалу
Intelligent Information System for Monitoring the Quality of Drinking Water
The article explores the global issue of water scarcity. Methods are being applied to eliminate water pollution, which can lead to water shortages. Azerbaijan is also one of the countries suffering from this problem. A global approach to the issue is required. Considering the complexity of the problem, a prototype is being developed, and potential solutions are demonstrated on it. The JWR is taken as the prototype object. The conceptual model, functional model, and system architecture have been presented.
The Possibility of Local Soils Use for Levees Construction as Part of Flood Protection
The levee is an important part of the complex of flood protection measures, which is direct a barrier against high water levels. At the same time, it is the most voluminous and time-consuming structure, the construction of which requires a significant amount of material and transport costs. For their construction, soil from local quarries can be used, which will significantly reduce the costs of their construction and speed it up. But before the possibility of their use, it is necessary to check their suffusion characteristics to ensure their seepage stability.
Modeling and evaluation of the effectiveness of the operation of Danube rice irrigation systems taking into account environmental requirements
Abstract — A mathematical modeling approach was employed to establish a suite of indicators for assessing the efficiency of Danube rice irrigation systems. The proposed indicators facilitate the identification of rational management strategies, including methods, regimes, and schemes for regulating the natural and reclamation processes of irrigated lands. This takes into account the unique characteristics of rice systems while ensuring compliance with current environmental regulations and principles of sustainable development. Анотація – За результатами математичного моделювання обґрунтовано сукупність показників як критеріїв для оцінки ефективності функціонування Придунайських рисових зрошувальних систем. Обґрунтований перелік показників дає можливість визначити раціональні способи, режими та схем регулювання природно-меліоративного режиму на зрошуваних землях, з урахуванням специфіки рисових систем, що відповідають сучасним екологічним вимогам і забезпечують сталий розвиток таких систем.
Аналіз існуючих досліджень коефіцієнта гідравлічного опору в трубах
Представлено теоретичні дослідження коефіцієнта гідравлічного опору в трубах з однорідною зернистою шорсткістю. Результати дадуть змогу удосконалити залежності для практичних розрахунків трубопроводів.
Тези доповіді присвячені класифікації рибопропускних споруд, опису принципів їхньої роботи, області застосування, перевагам та недолікам даних споруд. The report is devoted to the classification of fish passes structures, a description of the principles of their operation, the field of application, advantages and disadvantages of these structures.
Необхідність та принципи удосконалення методів і засобів планування водокористування при зрошенні
У статті розглянуто необхідність та принципи удосконалення методів і засобів планування водокористування при зрошенні. Представлено аналіз міжнародного та вітчизняного досвіду розробки й впровадження інформаційних систем підтримки прийняття управлінських рішень у зрошуваному землеробстві. Наведено загальну характеристику зміни умов та вимог до ведення аграрного виробництва на зрошенні щодо сучасних реалій, які зумовлюють необхідність удосконалення методів і засобів планування водокористування при зрошенні. Запропоновано відповідні рішення.
Удосконалення технології проектування дренажних систем відповідно до сучасних змінюваних умов та вимог
Обґрунтовано, що перехід на оптимізаційні методи визначає об’єктивну необхідність відповідних змін та удосконалення технології проектування дренажних систем. Наявність множинних змінних природно-агро-меліоративних умов реального об’єкта, багаторівневість (багатоваріантність), багатопараметричність, блочність та циклічність реалізації прогнозно-імітаційних й оптимізаційних розрахунків визначають необхідність послідовного обґрунтування за ієрархічною підпорядкованістю режимних, технологічних та конструктивних рішень щодо основних регулюючих елементів і дренажних систем в цілому у їх взаємозв’язку, їх поетапного еколого-економічного та інвестиційного оцінювання. Все це, у свою чергу, також визначає необхідність удосконалення технології проектування дренажних систем на основі поєднання й послідовної реалізації різнорідних методів оцінювання технічних, технологічних, економічних й екологічних параметрів різнорідних елементів та системи в цілому з відповідними базовими проектними процедурами.
До питання вибору способу відновлення використання водних ресурсів та втраченого гідроенергетичного потенціалу в межах колишнього Каховського водосховища
На основі аналізу уроків створення і експлуатації Каховського водосховища в довоєнний період та наслідків катастрофи на Каховському гідровузлі в 2023 році в результаті підриву його гідроспоруд російськими військами, запропоновано альтернативний підхід до відновлення використання в межах колишнього водосховища водних ресурсів та втраченого гідроенергетичного потенціалу нижнього Дніпра. Запропонований підхід ґрунтується на ідеї напрацювання компромісів при впровадженні принципів інтегрованого управління водними ресурсами, диверсифікації ризиків та використання природоорієнтованих рішень. В якості альтернативи відновленню Каховського водосховища і Каховської гідроелектростанції пропонується схема з декількох невеликих водосховищ та гідроелектростанцій в межах колишнього водосховища і певна кількість (за потребою) водосховищ наливного типу на берегах Дніпра, а в межах Конських і Базавлуцьких плавнів – створення штучних русел з суміщенням в них функцій водопропускних споруд і рибохідних каналів.
Вплив захисного фільтруючого матеріалу на водоприймальну здатність дрен осушувально-зволожувальих систем у торфових грунтах
Проаналізовано наукові роботи щодо дослідження фільтраційних процесів у грунтах в навколодренній області дренажних систем. Досліджено вплив захисного фільтруючого матеріалу повсть на водоприймальну здатність дрен, які працюють у циклічному режимі у торфовому грунті. A comprehensive study of filtration processes within the soil surrounding drainage systems has been carried out. The research focused on the influence of a protective filter fabric on the hydraulic conductivity of drains operating under cyclic conditions in peat.
Гідроінформатика як акселератор прийняття рішень в управлінні ремедіацією водних ресурсів: інноваційна агентно-орієнтована модель для Херсонщини
У статті розкрито інноваційні підходи до управління ремедіацією водних ресурсів Херсонської області після підриву греблі Каховської ГЕС з використанням агентно-орієнтованої моделі. Автор акцентує увагу на актуальних та значущих проблемах відновлення водопостачання, підтримки екосистем, а також забезпечення відновлення соціально-економічного розвитку регіону. З метою вирішення цих питань запропоновано інноваційну агентно-орієнтовану модель, яка інтегрує сучасні інформаційні технології, такі як геоінформаційні системи. Модель спрямована на підвищення ефективності прийняття управлінських рішень, оптимізацію використання ресурсів та прискорення процесу ремедіації водних ресурсів Херсонщини. The article reveals innovative approaches to managing the remediation of water resources in the Kherson region after the destruction of the Kakhovka dam, utilizing an agent-based model. The author focuses on the pressing and significant issues of restoring water supply, supporting ecosystems, and ensuring the region's socio-economic recovery. To address these challenges, an innovative agent-based model is proposed, integrating modern information technologies such as geographic information systems (GIS). The model aims to enhance the efficiency of decision-making, optimize resource use, and accelerate the remediation process of water resources in the Kherson region.
Обґрунтування вибору конструкції водозабірної споруди в складі протипаводкового комплексу на основі фізичного моделювання
Запропоновано і розглянуто новий тип автоматичної водозабірної споруди, яку досліджено на гідравлічній моделі та отримано патент на корисну модель. Споруду планують впроваджувати в складі протипаводкових ємкостей або на польдерних системах. Застосовано ідею регулювання ширини русла та гідравлічних параметрів потоку з метою гарантованого відбору та накопичення частини паводкової витрати з міждамбового простору під час проходження паводка.
Спосіб регулювання притоку рідини до напірного трубопроводу-збирача за наявності транзитної витрати
Виявлено, що за наявності транзитного потоку на вході у напірний трубопровід-збирач (ТЗ), останній на початковому своєму відрізку роздає, а не збирає рідину. Винайдено спосіб регулювання притоку рідини в ТЗ, за яким роздача рідини трансформується у її притік в ТЗ. Кінетичну енергію транзитного потоку, котрий входить у ТЗ, запропоновано використовувати для звуження та прискорення потоку рідини у створах вхідних насадок. Рекомендовано застосовувати локальні еластичні звужувальні вставки. Витік рідини з ТЗ припиняється та змінюється на її всмоктування в ТЗ. Це відбувається на кожній вхідній насадці, у створі котрої встановлено еластичну звужувальну вставку.
Environmental Warfare – Modern Global Challenge
The article is devoted to the study of ecological wars as one of the main modern global environmental challenges to humanity. Interest in the problem of ecological warfare is due to the significant influence of natural factors on the economic component of states. Analysing ecological warfare through the characteristic features of modern global environmental challenges to humanity, theoretical conclusions are confirmed by practical examples from the world history of South Vietnam, Yugoslavia, Kuwait, Azerbaijan and Ukraine. The author analyses the concept of ‘ecological warfare’ and distinguishes it from other similar concepts. The author's concept of ecological warfare, which should be understood as a set of actions, measures taken by adversaries in the course of a protracted in time with a certain intensity of armed conflict, the parties of which as the main (or predominant) means use the destruction (significant destruction) of the environment, the consequence of which can become an ecological disaster. Of particular interest is the conclusion that the consequence of environmental warfare is an ecological catastrophe that can jeopardise the existence of humankind.
The Unmanned Robotic Complex For The Small Arms Fire Evaluation
The article presents the developed unmanned robotic complex for evaluation of small arms fire. The complex is designed for effective training of soldiers and officers in shooting at close and long distances (20 ¸ 1500 m.). The operating principle of the system is briefly described and technical characteristics are given. The complex is equipped with a hydro meteorological station for correcting shooting in accordance with the ballistic characteristics of the projectile during shooting. The shaped target is made of polymer carbon plastic material and it has a long service life. The software for unmanned control of the robotic complex has been developed. It is shown that the proposed unmanned robotic system has significant advantages over foreign analogues.
Analysis of Methods for Controlling Ball Drum Mills at Hard Materials Grinding
The technological process of grinding hard materials with application of ball drum mills has been analyzed. The advantages and disadvantages of ball drum mills application for grinding hard materials have been determined. The analysis of methods for ball drum mills control has been conducted based on the vibration acceleration signal from the mill’s input support, the differential pressure across the mill drum, the temperature of the air mixture at the mill’s outlet and the active power signal of the mill drive. Проаналізовано технологічний процес подрібнення твердих матеріалів із застосуванням кульових барабанних млинів. Визначено переваги та недоліки застосування кульових барабанних млинів для подрібнення твердих матеріалів. Проведено аналіз методів керування кульовими барабанними млинами на основі сигналу віброприскорення з вхідної опори млина, перепаду тиску на барабані млина, температури повітряної суміші на виході з млина та сигналу активної потужності приводу млина.
From Control Loss to Autonomous Operation: Failsafe Strategies for Modern UAVs
This paper analyzes the operating principles of the ExpressLRS radio control system for unmanned aerial vehicles (UAVs). It examines mechanisms for protecting UAVs from loss in the event of signal loss and explores various UAV behavior options in such situations. The study identifies possible ways to implement UAV protection mechanisms and highlights the potential for the UAV to perform a specific task even after radio communication with the operator is lost
Задача швидкодії одноланкового робота-маніпулятора з урахуванням малого впливу демпферних елементів
Розглядається задача оптимізації руху одноланкового робота-маніпулятора з урахуванням малого впливу демпферних пружин. Пропонується підхід, що забезпечує можливість мінімізувати час виконання циклічних операцій шляхом пошуку оптимальних режимів керування. Для вирішення цієї задачі пропонується використати метод збурень, який забезпечує належну точність. Наведено математичну модель системи та метод оптимізації, які можуть бути використані для підвищення продуктивності роботів-маніпуляторів у промисловості. Ключові слова— одноланковий робот-маніпулятор; демпферні пружини; оптимізація руху; асимптотичний метод; циклічні операції; швидкодія; робот-маніпулятор;
Дослідження доцільності використання технології орнітоптера та розробка системи керування польотом
У даній роботі представлено аналіз результатів дослідження технології орнітоптерів, визначення їх аеродинамічних характеристик, факторів, які впливають на ефективність та стабільність їх польоту, а також розроблені рекомендацій щодо оптимізації конструктивних характеристик орнітоптера, їх переваг та недоліків у порівнянні з іншими типовими конструкціями БПЛА.
Шляхи вдосконалення навігаційних систем для безпілотних літальних апаратів
У даних тезах розглядаються сучасні методи навігації безпілотних літальних апаратів (БПЛА). Особлива увага приділяється системам супутникової та інерціальним навігаційним системам. Аналізуються переваги і недоліки різних підходів до навігації, включаючи використання машинного навчання для підвищення точності і надійності систем. Досліджуються питання інтеграції різних типів навігаційних даних і їх обробки в реальному часі. Також розглядаються перспективи розвитку навігаційних технологій для БПЛА у контексті забезпечення безпеки польотів та автономного виконання завдань
Моделювання імовірності відмови автоматичного газового захисту шахти
Розроблено імовірнісну математичну модель, з використанням логіко-імовірнісного методу та дерева відмов, автоматичного газового захисту шахти, що дозволяє оцінити імовірність виникнення події «вибух» в гірничій виробці. Необхідність удосконалення захисту при стаціонарних і нестаціонарних процесах метаноутворення підтверджується перевищенням фактичної імовірності вибуху нормованого значення на два порядки. A probabilistic mathematical model has been developed, using the logical-probabilistic method and a fault tree, of automatic mine gas protection, which allows estimating the probability of an "explosion" event in a mine. The need to improve protection during stationary and non-stationary processes of methane formation is confirmed by the fact that the actual probability of an explosion exceeds the normalized value by two orders of magnitude.
Експериментальне дослідження цифрової системи випробовування високовольтних вимикачів.
Виконано експериментальне дослідження цифрової системи випробування високовольтних вимікачів напругою 6-110 кВ, на основі розробленого стенду. Виконано заміри параметрів робочого циклу високовольтного вимикача 6 кВ, тип - вимикач пружинного приводу включення-відключення. Під час проведення експериментальних досліджень зафіксовано параметри спрацьовування вимикача, які в подальшому відповідають нормативним параметрам згідно з «Нормами випробування електрообладнання» СОУ-Н ЕЕ 20.302:2020.
Розробка системи моніторингу та контролю процесу відведення фільтраційних вод від земляних гребель
Розглянуто систему відведення фільтраційних вод на гідроенергетичних об’єктах. Розроблено автоматичну системи розрахунку витрати фільтраційного потоку для непідтопленого водоміру з індикацією рівнів рідини, архівуванням даних в SCADA системі. <pre id="tw-target-text" class="tw-data-text tw-text-large tw-ta" dir="ltr" data-placeholder="Переклад" data-ved="2ahUKEwjTnN_xnKKJAxXGUXcKHbl0IfUQ3ewLegQIBxAU" aria-label="Перекладений текст: The filtration water removal system at hydropower facilities is considered. An automatic system for calculating the filtration flow rate for a non-flooded water meter with liquid level indication, data archiving in the SCADA system has been developed.">The filtration water removal system at hydropower facilities is considered. An automatic system for calculating the filtration flow rate for a non-flooded water meter with liquid level indication, data archiving in the SCADA system has been developed.
Оптимізація системи регулювання витрати стічних вод в абсорбційно-біохімічній установці
Проведено аналіз факторів, що впливають на якість очищення стічних вод в абсорбційно-біохімічній установці. Розроблено оптимізовану систему регулювання витрати стічних вод процесу їх очищення, що забезпечує компенсацію збурення, а саме нерівномірності розподілу вхідної концентрації забруднення. <pre id="tw-target-text" class="tw-data-text tw-text-large tw-ta" dir="ltr" data-placeholder="Переклад" data-ved="2ahUKEwjTnN_xnKKJAxXGUXcKHbl0IfUQ3ewLegQIBxAU" aria-label="Перекладений текст: an analysis of factors affecting the quality of wastewater treatment in the absorption-biochemical installation was carried out. An optimized system for regulating the flow of wastewater in the process of its treatment has been developed, which provides compensation for the disturbance, namely the unevenness of the distribution of the input concentration of pollution.">An analysis of factors affecting the quality of wastewater treatment in the absorption-biochemical installation was carried out. An optimized system for regulating the flow of wastewater in the process of its treatment has been developed, which provides compensation for the disturbance, namely the unevenness of the distribution of the input concentration of pollution.
Визначення дефектів на друкованих електричних платах методом навчання без підкріплення
Контроль якості друкованих плат забезпечується шляхом використання алгоритмів комп'ютерного зору та нейронних мереж для виявлення дефектів, таких як замикання, розриви чи неправильне розташування компонентів. Автоматизовані системи контролю якості дозволяють швидко та точно ідентифікувати дефекти на ранніх етапах виробництва, що мінімізує витрати та забезпечує високу надійність продукції, особливо у критичних галузях, таких як медична та аерокосмічна техніка. Quality control of printed circuit boards is ensured by using computer vision algorithms and neural networks to detect defects such as short circuits, breaks or misalignment of components. Automated quality control systems allow fast and accurate identification of defects in the early stages of production, which minimizes costs and ensures high product reliability, especially in critical industries such as medical and aerospace.
Аналіз можливостей налаштування системи керування двигунами безпілотного апарату на основі ПІД регулятора
У роботі проведено аналіз принципів та відмінностей звичайного ПІД регулятора та його розширеної ПІД-F модифікації. Проаналізовано налаштування фільтрів, ПІД-F регулятора та процес налаштування системи керування, включаючи визначення параметрів фільтрів, налаштування D складової, балансу P/D та інших компонентів. Проведене дослідження показало, що правильне налаштування цих параметрів забезпечує високу стабільність та точність керування безпілотними апаратами
Paradigm shifts in cybersecurity: a convergence of artificial intelligence, quantum computing, and neuromorphic systems
The convergence of artificial intelligence (AI), quantum computing, and neuromorphic systems represents a significant paradigm shift in the field of cybersecurity. This transformation is driven by the increasing complexity of cyber threats and the need for more sophisticated defense mechanisms. As cyber threats evolve, traditional security measures are often inadequate, necessitating the integration of advanced technologies such as AI and quantum computing to enhance cybersecurity frameworks.
A Novel Approach to Cybersecurity Threats Classification by its Nature
A comprehensive and precise classification framework is vital for understanding and categorizing cyber threats in the rapidly evolving cybersecurity landscape. Many existing classification models fail to adequately address the diverse and dynamic nature of modern threats. This paper proposes a refined approach to classification, focusing on the nature of cyber threats to provide a more accurate and detailed understanding.
Інституційні механізми забезпечення кібербезпеки в Європейському Союзі
Проведено дослідження інституційних та організаційно-правових механізмів забезпечення кібербезпеки в Європейському Союзі. Здійснено аналіз співпраці Європейського Союзі з Україною і сфері кібербезпеки. Виокремлено основні загрози кіберпростору ЄС та механізми їх подолання. A study of institutional and organizational and legal mechanisms for ensuring cyber security in the European Union was conducted. An analysis of the European Union's cooperation with Ukraine and the field of cyber security was carried out. The main threats to the EU cyberspace and the mechanisms for overcoming them are highlighted.
Використання нейроморфних обчислень для виявлення та запобігання кіберзагроз у комп'ютерних мережах
У роботі досліджуються способи захисту від кіберзагроз, які базуються на нейроморфних обчисленнях. Дослідження нейроморфних обчислень спрямоване на розробку обчислювальних систем, що імітують структуру та функції людського мозку. Нейроморфні системи володіють унікальними характеристиками, які можуть бути використані для створення більш ефективних і надійних методів протидії кіберзагрозам The work examines methods of protection against cyber threats, which are based on neuromorphic calculations. The study of neuromorphic computing is aimed at the development of computing systems imitating the structure and functions of the human brain. Neuromorphic systems have unique characteristics that can be used to create more effective and reliable methods of countering cyber threats
З кожним роком, зростає кількість організацій, які використовують та створюють власні веб-сайті, а також кількість користувачів, які взаємодіють з ними. Разом із цим, збільшується і кількість кіберзлочинців, так званих хакерів, які діють самостійно або в складі організованих груп. У даній статті проаналізовано основні типи атак, які використовують кіберзлочинці, для витягування даних з веб-сайтів. Наведено сучасні методі, які використовуються для захисту веб-сайтів. Every year, the number of organizations that use and create their own websites is growing, as well as the number of users who interact with them. At the same time, the number of cybercriminals, so-called hackers, acting independently or as part of organized groups, is also increasing. This article analyzes the main types of attacks used by cybercriminals to extract data from websites. The article describes modern methods used to protect websites.
Моделювання кібер інцидентів в мультиагентному середовищі NetLogo
В роботі розглянуто можливості мультиагентного середовища NetLogo для розв'язання задач імітаційного моделювання процесів забезпечення кібербезпеки, а також для аналізу моделей (підходів) реагування на інциденти в кіберпросторі. За основу обрано сімейство моделей SI(E)R поширення вірусу.
Економічна політика розвитку IT-сфери: досвід Китайської Народної Республіки та українські реалії
У статті розглядається розвиток ІТ-сфери в Україні, яка залишається важливим джерелом економічного зростання та макроекономічної стабільності. Особлива увага приділяється правовому режиму «Дія.City», що стимулює розвиток цифрової економіки та залучення інвестицій. Описано також досвід Китаю в розвитку високих технологій через програму "Made in China 2025" та впровадження національних стандартів кібербезпеки. Україна має потенціал для подальшого зростання в IT-секторі, але потребує додаткових заходів для стимулювання розвитку наукових досліджень, збереження кваліфікованих кадрів та створення інноваційної системи. The article examines the development of the IT sector in Ukraine, which remains an important source of economic growth and macroeconomic stability. Particular attention is paid to the Diia.City legal regime, which stimulates the development of the digital economy and investment. The article also describes China's experience in developing high technologies through the Made in China 2025 programme and the introduction of national cybersecurity standards. Ukraine has the potential for further growth in the IT sector, but needs additional measures to stimulate the development of scientific research, retain qualified personnel and create an innovation system.
Використання методів захисту даних в системах безпеки Unity застосунків
Зростання ігрової індустрії призвело до ускладнення розробки ігрових застосунків, через їх комплексність. Крім того, ігрові платформи стали ще більш привабливими для кібератак через значні прибутки від мікротранзакцій і обробку конфіденційної інформації. Це стало однією з основних причин зростання потреб в надійних заходах кібербезпеки в даній сфері. Метою даного дослідження є вивчення того, як різні методи захисту даних застосовуються в застосунках Unity, а також оцінка їх ефективності для визначення найкращих практик для реалізації функцій безпеки в даній сфері. Шляхом аналізу існуючих заходів безпеки в даному дослідженні оцінюється ефективність цих методів, визначаються їхні переваги та недоліки в контексті їх використання в системах безпеки застосунків на базі Unity. Результати демонструють, що для досягнення надійного захисту необхідний багаторівневий підхід, який поєднує заходи безпеки на стороні клієнта та на стороні сервера з урахуванням контексту проекту та його потреб.
Аналіз моделі прогнозування кіберзагроз “Cyber Kill Chain”
Робота присвячена моделі Cyber Kill Chain, розробленій Lockheed Martin для аналізу та протидії кіберзагрозам. Модель включає ключові елементи кібератак, від розвідки до дій на об'єкті. У тезі розглянуто основні методи зловмисників і відповідні заходи захисту на кожному етапі. Обговорено переваги моделі, та її недоліки щодо нових типів загроз. Модель сприяє системному підходу до кібербезпеки і проактивному захисту.
Алгоритми Консенсусу у BlockChain Корпоративних Системах
The concept of the new generation of the Internet is based on decentralization and today is widely implemented in cryptocurrency tokens and information systems based on blockchain technology. The purpose of the article is to investigate the impact of algorithms for confirming the authenticity of information on the effectiveness of the functioning of corporate information systems using blockchain technology through the analysis of existing concepts of consensus. The scheme of the corporate information system of document circulation proposed by the authors of the article in previous works using blockchain technology is based on ensuring the decentralization of the system and the integrity of data regarding the preservation and revision of the institution's documents. To automate the consensus process using a smart contract, the system uses a dynamic consensus. Концепція нового покоління Інтернету заснована на децентралізації і сьогодні широко реалізована в токенах криптовалюти та інформаційних системах на основі технології блокчейн. Метою статті є дослідження впливу алгоритмів підтвердження достовірності інформації на ефективність функціонування корпоративних інформаційних систем з використанням технології блокчейн через аналіз існуючих концепцій консенсусу. Запропонована авторами статті в попередніх роботах схема корпоративної інформаційної системи документообігу з використанням технології блокчейн базується на забезпеченні децентралізації системи та цілісності даних щодо збереження та перегляду документів установи. Для автоматизації процесу консенсусу за допомогою смарт-контракту система використовує динамічний консенсус.
Framework for Dataset Development in Building Energy Balance Simulations
The article presents a structured approach to forming initial datasets necessary for calculating the energy balance of buildings, tailored to the district's level of digitalization. The methodology outlined addresses the often-neglected step of data preparation, which critically influences the outcomes of energy balance simulations. Two distinct process flows for dataset formation are introduced, reflecting high and medium levels of district digitalization. The paper’s novelty lies in formalizing the dataset creation process, enabling more accurate energy simulations, particularly in the early planning stages of positive energy districts.
Point Optimal Control of Pseudoparabolic Systems with Memory
We use the method of a priori inequalities in negative norms to prove the well-posedness of the Dirichlet initial boundary value problem for the differential and integro-differential equations of the pseudo-parabolic type with integral terms of the Volterra type. Further we provide theorem on optimal control existence. The result is obtained under less assumptions on the equation’s coefficients than in similar papers. Методом апріорних нерівностей у від’ємних нормах доведено коректність початково-крайової задачі Діріхле для диференціальних та інтегро-диференціальних рівнянь псевдопараболічного типу з інтегральними членами типу Вольтерра. Наведено теорему про існування точкового оптимального керування. Результат отримано за менших припущень щодо коефіцієнтів рівняння, у порівнянні з аналогічними роботами.
Mathematical modeling of the body's immune response to infectious disease with external factors
The article investigates a mathematical model of the immune response to an infectious disease, considering external factors that influence the course of the disease. Stationary solutions and their existing conditions have been identified, along with their medical interpretation and sufficient conditions for asymptotic stability. У статті досліджено математичну модель імунної від­по­­віді на інфекційне захворювання з урахуванням зовніш­ніх факторів, які впливають на перебіг захворювання. Знайдено стаціонарні розв’язки та умови їх існування, дано їх медичне пояснення, вказано достатні умови асимп­тотичної стійкості.
Perturbation Theory Methods for the Semiconductor Plasma Diode Simulation
A technique for solving a nonlinear singularly perturbed boundary value problem of predicting the state of an electron-hole plasma in the active region of p-i-n (plasma) diodes is considered. The problem is formulated for system of equations of the electron and hole currents continuity and the Poisson's equation. The solution to the problem is sought by the asymptotic method of boundary corrections. It is shown that boundary corrections play a key role in forming the electric field in the active region of the diode. Under certain conditions, boundary corrections demonstrate non-monotonic behavior. The presence of boundary corrections makes it possible to solve problems of heat distribution in the semiconductor device under study, problems of the influence of external electromagnetic fields on electron-hole plasma, etc. A series of computer experiments were conducted.
The problem of aging as a problem of the appearance of unstable components when detailing the system
Recently, interest in Physical Informed Neural Network (PINN) has grown. But the process of implementing these models in the field of mathematical biology is still in its infancy. For this area, the question of finding a region of stability is both very difficult and important. There are many models for disease, aging, and carcinogenesis, but they all rely on the concept of an attractor of human health and resilience. But if you teach Artificial Intelligence to maintain the region of stability of a healthy state, it will inevitably face entering the region of instability, in which there is great sensitivity to changes in parameters, which will give exponentially large gradients. But when it comes to critical processes, organisms have a fairly good set of ways to maintain short-term stability that they have acquired through the process of evolutionary selection. Thus, all factors that affect aging are dynamics with slow exponential growth throughout life, similar to DNA mutations. Therefore, a hypothetical rough model that could directly suppress all such deep problems in their infancy may be an interesting first approximation, although most likely, due to excessive suppression, it will simplify the structure of the organism itself and possibly make its tissues and coordination of cellular reprogramming more similar to the tissues of the immortal jellyfish Turritopsis dohrnii. This abstract approximation model has long-term stability, and from there we can view aging as a problem of unstable components emerging in the detailing of the organism that we must solve.
Problems of developing an expert system for industrial fish farming under martial law conditions
The article addresses the main challenges faced by the industrial fish farming sector in Ukraine during wartime. Military actions negatively impact the infrastructure and personnel of fish farms, causing issues with supply chains, logistics, qualified personnel, and the environmental condition of water bodies. The author emphasizes the difficulties in maintaining stable operations of enterprises, particularly due to economic factors such as reduced investments, increased tax burden, and rising production costs. The article proposes steps to mitigate these challenges, including the creation of wintering ponds, the breeding of in-house stocking material, reducing the number of fish stock to maintain ecological balance, and focusing on herbivorous fish species and catfish that are less dependent on purchased feed У статті розглянуто основні виклики, з якими стикається галузь промислового риборозведення в Україні в умовах війни. Військові дії негативно впливають на інфраструктуру та персонал рибних господарств, створюючи проблеми з постачанням, логістикою, кваліфікованим персоналом та екологічним станом водойм. Автор акцентує увагу на складнощах у підтримці стабільної роботи підприємств, зокрема через економічні фактори, такі як зменшення інвестицій, збільшення податкового навантаження та собівартості продукції. Запропоновано кроки для пом'якшення цих викликів, включаючи створення зимувальних ставків, розведення власного посадкового матеріалу, зменшення кількості посадкового матеріалу для екологічного балансу та орієнтацію на вирощування рослиноїдних риб і сомів, які менш залежні від закуплених кормів.
Digital education: Data technologies and informative knowledge
By focusing on computational tools, the present report shows how it is possible to improve awa- reness of what the educational task is intended to achieve, and it describes the correct methodological foundations and appropriate approach for carrying out a designed digital task. Practical examples de- monstrate important research points: a variety of data storage issues and the technical topic of relation- al databases. A digital education resource that demonstrates how data technologies are used to accom- plish tasks in a research environment. It analyses enabling factors that can support quality, equity and efficiency in the use of digital technologies in education systems. A program of digital research in ed- ucational practice can be characterized as an attempt to marry the interpretation of possible worlds of logic with probabilistic reasoning. It can be said that the discussed concept stands out as one of the most fundamental contributions of information theory to the practice of digital education and is clearly relevant for a number of technical issues, such as the inductive logarithm problem.
Problems of automating the use of land resources by local government under martial law
This article examines the challenges related to the automation of land resource management by local government during martial law in Ukraine. The war has led to the suspension of many land operations, the closure of electronic services, and difficulties in accessing data from the State Land Cadastre. In addition, there have been issues with communication between authorities, limited access to information on land plots, technical difficulties, and financial constraints that complicate land resource management projects. Military actions have also caused land contamination, requiring additional measures for their restoration. The author emphasizes the need for a comprehensive approach to solving these problems through close cooperation between different levels of government and the use of modern technologies to overcome existing obstacles
Convective-thermal drying simulation to reduce the damage of the grain in convective plants
A physical-mathematical model is proposed to analyze the process of drying the bed of one-type granular materials in a convective drying chamber under the action of a drying agent to optimize this process and reduce the percentage of grain damage. The fundamental relations of the coupled problems of mechano-diffusion and mass transfer for the considered grain are written, considering the grain structure's heterogeneity (core and coat) and its position in the bed. The moisture concentration and the radial displacement vector are chosen as determining functions. Based on the obtained solutions of changes in moisture concentration in grain over time, taking into account the heterogeneity of the grain structure and the rate of blowing the drying agent for the intergranular medium, a numerical analysis of changes in moisture concentration, temperature, displacements and deformations in grain over time is carried out, taking into account the physical and chemical characteristics of the grain. It is found that the temperature of the drying agent has the most significant influence on drying (movement, deformation, grain stress).
Assessment of dynamic contact of the bent part of the drill string with the wall of the directed well
Taking into account the specifics of the stress-strain state of the bent part of the drill string pressed against the well wall, as well as the geometry of their mutual spatial arrangement, the analytical method of determining the area of ​​their contact forses zone is substantiated. З урахуванням особливостей напружено-деформованого стану прогнутої ділянки бурильної колони, притиснутої до стінки свердловини, а також геометрії їх взаємного просторового розташування, обґрунтовано аналітичний спосіб визначення контактних сил.
On Optimal sparse control formulation for reconstruction of noise-affected images
We discuss the optimal control formulation for enhancement and denoising of satellite multiband images and propose to take it in the form of an $L^1$ -control problem for quasi-linear parabolic equation with non-local $p[u]$-Laplacian and with a cost functional of a tracking type. The main characteristic features of the considered parabolic problem is that the variable exponent $p(t, x)$ and the diffusion anisotropic tensor $D(t,x)$ are not well predefined a priori, but instead these characteristics non-locally depend on the form of the solution of this problem, i.e., $p_u = p(t, x, u)$ and $D_u = D (t, x, u)$. We prove the existence of optimal pairs with sparse $L^1$ -controls using for that the indirect approach and a special family of approximation problems.
Point spectrum as a profile of beliefs in conflict models
This article examines the emergence of point spectra in discrete dynamical conflict systems and their role in belief formation within a society. By studying the structure and convergence of conflict trajectories to limit states, we analyze the conditions under which a discrete point spectrum emerges. A mathematical model is developed to describe the formation of individuals' beliefs through conflict interaction. The study focuses on systems where the number of possible beliefs is limited, examining both the aggregation of individual beliefs and the constraints that arise with multiple beliefs. The results show that while two beliefs can always be aggregated, the presence of three or more leads to more complex dynamics, where only a pair of individuals can be grouped by a common belief. The results provide insights into the formation of belief clusters in societies and offer a framework for understanding informational influence on conflict patterns. У цій статті розглядається поява точкових спектрів у дискретних динамічних конфліктних системах та їхня роль у формуванні переконань у суспільстві. Вивчаючи структуру та швидкість збіжностей траєкторій конфлікту до граничних станів, ми аналізуємо умови, за яких виникає дискретний точковий спектр. Розроблено математичну модель для опису формування переконань індивідів через конфліктну взаємодію. Дослідження зосереджено на системах, де кількість можливих переконань обмежена, досліджуючи як сукупність окремих переконань, так і обмеження, які виникають із кількома переконаннями. Результати показують, що хоча два переконання завжди можна об’єднати, наявність трьох або більше призводить до більш складної динаміки, коли лише пару осіб можна згрупувати за спільним переконанням. Результати дають змогу зрозуміти формування кластерів переконань у суспільствах і пропонують основу для розуміння інформаційного впливу на моделі конфліктів.
Modeling Nodes and Cells of Neuron-Equivalentors as Accelerators of Equivalental-Convolutional Self-Learning Neural Structures
In the paper, we consider the urgent need to create highly efficient hardware accelerators for machine learning and deep convolutional neural networks (CNNs), for associative memory models, clustering, and pattern recognition. We show a brief overview of our related works the advantages of the equivalent models (EM) for describing and designing bio-inspired systems. The capacity of neural net on the basis of EM and of its modifications is in several times quantity of neurons. Such neuro-paradigms are very perspective for processing, clustering, recognition, storing large size, strongly correlated, highly noised images and creating of uncontrolled learning machine. And since the basic operational functional nodes of EM are such vector-matrix or matrix-tensor procedures with continuous-logical operations as: normalized vector operations "equivalence", "nonequivalence", and etc., we consider in this paper new conceptual approaches to the design of full-scale arrays of such neuron-equivalentors (NEs) with extended functionality, including different activation functions. Our approach is based on the use of analog and mixed (with special coding) methods for implementing the required operations, building NEs (with number of synapsis from 8 up to 128 and more) and their base cells, nodes based on photosensitive elements and CMOS current mirrors. Simulation results show that the efficiency of NEs relative to the energy intensity is estimated at a value of not less than 1012 an. op. / sec on W and can be increased. The results confirm the correctness of the concept and the possibility of creating NEs and MIMO structures on their basis. У статті ми розглядаємо нагальну потребу у створенні високоефективних апаратних прискорювачів для машинного навчання та глибоких згорткових нейронних мереж (CNN), для асоціативних моделей пам’яті, кластеризації та розпізнавання образів. Ми показуємо короткий огляд наших пов’язаних робіт із перевагами еквівалентних моделей (ЕМ) для опису та проектування систем, натхненних біотехнологіями. Ємність нейронної мережі на основі ЕМ та її модифікацій у декілька разів перевищує кількість нейронів. Такі нейропарадигми дуже перспективні для обробки, кластеризації, розпізнавання, зберігання великого розміру, сильно корельованих, сильно зашумлених зображень і створення некерованої самонавчальної машини. А оскільки основними операційними функціональними вузлами ЕМ є такі векторно-матричні або матрично-тензорні процедури з неперервно-логічними операціями, як: нормалізовані векторні операції «еквівалентність», «нееквівалентність» та ін., то в цій роботі розглядаються нові концептуальні підходи до проектування повномасштабних масивів таких нейронів-еквівалентів (НЕ) з розширеною функціональністю, включаючи різні функції активації. Наш підхід заснований на використанні аналогових і змішаних (зі спеціальним кодуванням) методів для реалізації необхідних операцій, побудови НЕ (з кількістю синапсів від 8 до 128 і більше) і їх базових комірок, вузлів на основі фоточутливих елементів і КМОП. поточні дзеркала. Результати моделювання показують, що ефективність НЕ відносно енергоємності оцінюється на рівні не менше 10^12 а. ор. / сек на Вт і може бути збільшена. Результати підтверджують правильність концепції та можливість створення на їх основі NE та структур MIMO.
Applying the Monte Carlo Method for Modeling Order Fulfillment with Consideration of Supply Risk
This paper presents the application of the Monte Carlo method for modelling order fulfilment, taking into account supply risks and delays. The method allows for the consideration of stochastic events and uncertainties in supply chains, which are becoming increasingly complex and vulnerable to various risks, such as production failures, transportation issues, and external factors. Using probabilistic distributions, the Monte Carlo method enables forecasting the frequency and impact of delays, supporting proactive decision-making in logistics management. The developed model assesses the likelihood of on-time order fulfilment under uncertainty, demonstrating the effectiveness of Monte Carlo simulations. The simulation results provide insights into delay patterns, risk factors, and potential strategies for minimizing them, creating opportunities for supply chain optimization.
Computer modeling of water purification in bioplateau taking into account biodegradation processes and greenhouse gas emissions
The authors’ research concerns the equations of filtration of contaminated water with dispersed particles of organic residues. A review of works, formulation of research tasks and a mathematical model of filtration with consideration of clogging and suffusion processes and biodegradation are carried out. Dependencies for estimating the volume of greenhouse gases released as a result of biodegradation of organic pollution are proposed. Дослідження авторів стосуються рівнянь фільтрації забрудненої води з дисперсними частинками органічних решток. Проведено огляд робіт, постановку задач дослідження та побудовано математичну модель фільтрації з урахуванням кольмотаційно-суфозійних процесів та процесів біодеградації.
Ensuring Straight-Line Motion of the Hexacopter in Case of One Engine Failure
It has been observed that the number of accidents due to technical malfunctions in the engines of drone-type unmanned aerial vehicles during mass production has risen significantly. When one of the aircraft’s engines fails, the remaining engines must compensate to maintain the mission. This research focuses on the challenges of controlling hexacopter-type unmanned aerial vehicles with six engines in the event of a single engine failure. The paper outlines the mathematical principles for managing the hexacopter’s engines so that it can continue operating as it did before the malfunction. The findings indicate that the limited power of the remaining engines may not be enough to sustain the mission without adjustments.
On solvability of the matrix equation AX+YB=C over principal ideal domains
In this communication we present conditions for solvability of the matrix equation AX + YB = C over the ring of integers . The necessary and sufficient conditions for the solvability of this equation in terms of the Smith normal forms of the matrices A and B are given. The conditions under which this equation has a minimal solution are also given.
Modeling of Filtration Processes with Extended Sources and Homogenization
Methods for modeling dynamic filtration processes with extended sources will be considered. These methods are based on the homogenization of the relevant initial boundary value problems. This approach leads to the description of several filtration modes, the implementation of which depends on the orders of the filtration, transfer, and potentiality coefficients. The problems for describing these modes have constant coefficients and can be solved analytically or numerically. The accuracy of the approximations is also established.
Modification of the filtration consolidation equation and kinematic boundary condition into the case of biodegradation processes
This work considers the modification of the filtration consolidation equation to describe the settlement processes of municipal solid waste (MSW) landfills, taking into account the influence of biodegradation processes. The mathematical model incorporates the thermal effect resulting from biodegradation processes and introduces boundary conditions to describe the interaction of heat and fluid pressure. The corresponding mathematical model is described by the Stefan boundary value problem for a system of differential equations of biodegradation and two quasilinear parabolic equations. One of the equations describes the change in thermal state in a porous medium, while the other describes the change in excess pore pressure in the pore fluid. This approach allows for avoiding the determination of the stress-strain state and modeling the microbiological dynamics. The finite element method was used to find the solutions to the corresponding boundary value problem. The obtained results assess the change in the dynamics of the settlement of MSW landfills considering biodegradation and non-isothermal conditions
Integrating CNN-BiLSTM Architecture for Predicting Precipitation and Meteorological Patterns
Accurate forecasting of precipitation is essential for various sectors, including agriculture, disaster management, and water resource planning. This paper presents a deep learning architecture that combines Convolutional Neural Networks (CNN) and Bidirectional Long Short-Term Memory (BiLSTM) layers to predict precipitation using a set of weather parameters, including temperature, station level pressure, dew point, and calculated relative humidity. The proposed architecture leverages CNN for feature extraction and BiLSTM for capturing temporal dependencies, offering insights into the model's efficiency and the challenges associated with predicting precipitation using calculated inputs.
Математична модель очищення забруденного розчину і пом’якшення води з врахуванням експериментальних даних на границі фільтра
Побудовано математичну модель, яка описує процеси перенесення забруднюючих речовин водним поровим розчином через засипний фільтр, що супроводжуються хімічною реакцією пом’якшення во­ди. При цьому відомі експериментальні дані щодо концентрації домішкової речовини на нижній границі тіла. Для кожної з компонент системи отримано рів­няння масоперенесення, на основі яких сформульова­но крайову задачу конвективної дифузії, що супрово­джується хімічною реакцією. Запропоновано модель­ний опис хімічної реакції пом’якшення води на прик­ладі взаємодії двох речовин із різними стехіометрич­ними коефіцієнтами. A mathematical model is constructed that describes the processes of pollutant transfer by an aqueous pore solution through a backfill filter, accompanied by a chemical reaction of water softening. At the same time, experimental data on the concentration of an impurity at the lower boundary of the body are known. For each of the system components, the mass transfer equations are obtained, on the basis of which the boundary value problem of convective diffusion accompanied by a chemical reaction is formulated. A model description of the chemical reaction of water softening is proposed on the example of the interaction of two substances with different stoichiometric coefficients.
Модифікація задачі Д. Гільберта при моделюванні процесів повільного руху рідин з перетоками
Дослідження присвячено узагальненню числового методу комплексного аналізу моделювання процесів повільного руху води в водоймах, обмежених лініями втоку, витоку та береговими непроникними лініями. При цьому розглядаються різні варіанти формування течії в залежності від величин керуючих параметрів (граничних потенціалів, витрат тощо). The research is devoted to the generalization of the numerical method of the complex analysis of modeling the processes of slow movement of water in reservoirs limited by the lines of inflow, outflow and coastal impervious lines. At the same time, various options for the formation of the current are considered depending on the values ​​of the control parameters (potentials on the borders, expenses, etc.).
Математичне моделювання одного класу фільтраційних і гідравлічних процесів
У роботі досліджуються ідеальні та квазіідеальні поля одного класу фільтраційних і гідравлічних процесів на прикладі озера Нобель (Рівненська область). В залежності від значень потенціалів на еквіпотенціальних лініях, можливі різні випадки формування ліній розділу фільтраційних потоків у фізичній області, а отже – побудови області квазікомплексного потенціалу. Наближений розв’язок крайової задачі із ділянкою збурення на лінії течії отримується за допомогою алгоритму, який ґрунтується на почерговій параметризації величин конформних інваріантів, граничних і внутрішніх вузлів сіткової області з використанням ідей методу блочної ітерації. Запропонований підхід, окрім ідентифікації кривих, дозволяє паралельно знаходити характеристичну функцію течії, квазікомплексний потенціал, повну витрату, будувати в заданій області динамічну сітку та розрахувати поле швидкості фільтрації
Ідентифікація координат імпульсних джерел забруднень стічних вод в кусково-однорідних середовищах числовими методами квазіконформних відображень
Підхід до ідентифікації імпульсних точкових джерел забруднень перенесено на випадок кусково-однорідного середовища за заданими координатами виявлення домішкової речовини та моментами часу її появи.
Обчислювальні технології для нелокальних початково-крайових задач гідромеханіки
Представлено обчислювальні технології на основі методу дискретних особливостей та їх застосування для нелокальних початково-крайових задач гідромеханіки в областях з різнотипними непроникними рухомими межами
Аналіз моделей оцінки довговічності талевих канатів бурових установок
Талеві канати є одними із найбільш навантажених елементів талевих систем вантажопідйомних машин та обладнання, зокрема, і бурових установок. Виконання спуско-підіймальних операцій та утримання бурильної колони в процесі буріння є основним призначенням талевих канатів, прогнозування довговічності яких забезпечує цикл безаварійної роботи бурової установки. Lifting ropes are one of the most heavily loaded elements of lifting systems of lifting machines and equipment, in particular, drilling rigs. Carrying out lowering and lifting operations and maintaining the drill string during the drilling process is the main purpose of the cable ropes, whose durability prediction ensures a cycle of trouble-free operation of the drilling rig.
Спосіб формалізації та метод розв’язання багатокритеріальної задачі комівояжера
У статті розглянуто один зі спосібів формалізації двокритеріальної задачі комівояжера та метод знаходження компромісного роз’язку за умови антагоністичності критеріїв задачі. Для розв’язання задачі комівояжера з багатьма критеріями розроблено алгоритм, який використовує алгоритмічне визначення компромісу. Описано схему застосування алгоритму на основі запропонованої модифікації методу Пріма. Проведено аналіз отриманих резуль-татів, визначено напрямок подальшого розвитку запропонованої методики The article considers one of the ways of formalizing the two-criterion traveling salesman problem and the method of finding a compromise solution when the criteria of the problem are antagonistic. To solve the traveling salesman problem with many criteria, an algorithm has been developed that uses an algorithmic definition of a compromise. The scheme of applying the algorithm based on the proposed modification of Prim's method is described. The analysis of the obtained results is carried out, the direction of further development of the proposed method is determined.
Оптимальне керування переносом вологи у трапецієвидному пористому середовищі
У статті запропоновано підхід для знаходження оптимальної потужності занурених у пористе середовище джерел для квазілінійного рівняння Річардса в трапецієвидній області. Застосовується перетворення Кірхгофа з введеним масштабуванням координат і потужностей занурених джерел, що дозволяє сформулювати безрозмірну задачу. Завдання цього дослідження полягає в тому, щоб знайти потужність занурених джерел - таку, щоб розподіл вологи в кінцевий момент часу був близьким до заданих значень або заданої цільової функції.
Математична модель нелінійної неізометричної фільтрації з умовами спряження
Запропоновано вдосконалити математичну модель процесу пружної фільтрації в пористому середовищі із тонким слабопроникним включенням. Вдосконалення полягають в урахуванні впливу неізотермічності процесу фільтрації на утримуючий градієнт напорів. Утримуючий градієнт напорів, як один із параметрів нелінійного закону Дарсі в слабопроникних пористих середовищах, є залежним від температури. Сформовано відповідну крайову задачу. Її числовий розв’язок знайдено методом скінченних елементів. Особлива увага приділена програмній реалізації числового розв’язання нелінійної крайової задачі в неоднорідному середовищі.
Існування періодичних режимів в моделях типу Скеллама
Розглядається одне узагальнення моделі Скеллама, в якій мають місце монотонна стабілізація чисельності, періодичні режими та хаотична поведінка. Проведено комп’ютерне дослідження розв’язків моделі.
Умови розв’язності для зв'язаної системи нелінійних операторних рівнянь Cільвестра у гільбертовому просторі
Розглянуто зв'язану систему нелінійних операторних рівнянь Сільвестра в гільбертовому просторі. Встановлено необхідну та достатню умови розв'язності для зв'язаної нелінійної операторної системи у критичному випадку
Ряди Фур’є періодичних функцій зі змінним періодом
The main direction of research into periodic signals with a variable period is the construction of their Fourier series, which is equivalent to replacing the signals with their analytical functions, which are Fourier series, with further research not of the signals themselves, but of their series. The obtained results open up promising directions for the study of real signals with a variable period, in particular, electrocardiograms obtained during or after the action of a resting agent on the body.
Інформаційно-вимірювальна система оцінки змінного періоду
The work estimates the variable frequency and variable period of a person's heartbeat after physical exertion. Examples of obtaining the specified grades are considered. The obtained results open promising directions for further research of real signals with a variable period, in particular, electrocardiograms obtained during or after the effect on the organism of excitation.
Ідентифікація домішкових компонент у процесі магнітного фільтрування рідких середовищ
У роботі запропоновано математичну модель процесу магнітного осадження домішок у пористих фільтрувальних насадках, яка враховує зворотний вплив характеристик процесу (концентрації осаду) на параметри фільтрації. Розроблено алгоритм розв’язку нелінійної оберненої задачі для визначення масообмінного коефіцієнта, що дозволяє суттєво наблизити числові результати до експериментальних даних. Модель дає змогу точніше прогнозувати ефективність очищення рідких середовищ у водно-дисперсних системах.
Ідентифікації масообмінного коефіцієнта у процесах очищення рідких середовищ від багатокомпонентного забруднення
У роботі запропоновано просторове узагальнення математичної моделі процесу очищення рідини від багатокомпонентних забруднень, де основна увага приділяється домінуванню конвективних складових над дифузійними. Модель враховує зворотний вплив ключових факторів, таких як концентрація забруднень у рідині та осаді, на характеристики середовища, зокрема пористість і коефіцієнт дифузії. Додатково введено спеціальну умову перевизначення для визначення невідомого малого масообмінного коефіцієнта. Розроблено алгоритм розв'язку нелінійної оберненої задачі типу "конвекція-дифузія-масообмін", на основі якого проведено комп'ютерне моделювання.
Збіжність методу операторної екстраполяції для варіаційних нерівностей
Розглядаються варіаційні нерівності з монотонними операторами, що діють в гільбертовому просторі. Доведено теореми збіжності та оцінки швидкості збіжності для різних варіантів методу операторної екстраполяції. Також запропоновано адаптивний та регуляризований варіанти методу.
Математичне моделювання транспортних потоків дорожньої мережі на основі гідродинамічної аналогії
В теорії транспортних потоків існують різноманітні підходи та ряд класифікацій їх математичних моделей. Однією з найпоширеніших є класифікація на макроскопічні моделі та мікроскопічні моделі. В макроскопічних моделях розглядається ціла група транспортних засобів, яка описується відповідними параметрами руху. Мікроскопічні моделі основуються на концепції окремого транспортного засобу та підтримки безпечної відстані до лідера. Найбільш відомими моделями є модель оптимальної швидкості, модель слідування за лідером, модель розумного водія Метою роботи є побудова математичної моделі, числового методу, алгоритму розв’язування задачі та розробка комплексу програмного забезпечення для дослідження динаміки транспортних потоків. В роботі розглядається задача моделювання транспортного потоку автомобільних транспортних засобів на основі гідродинамічної аналогії. Для математичного опису фізичного процесу використано систему диференціальних рівнянь Нав’є-Стокса. Складнощі, що виникають при опису транспортного потоку схожі зі складностями, які виникають при описі турбулентного руху рідини. Розроблено методику, алгоритм розв’язування задачі, та програмне забезпечення. Для числового інтегрування системи диференціальних рівнянь використано скінченно-об’ємний метод. Проведено тестування розробленої методики. За результатами числових розрахунків побудовано фундаментальну діаграму транспортного потоку. In the theory of traffic flows, there are various approaches and a number of classifications of their mathematical models. One of the most common is the classification into macroscopic models and microscopic models. In macroscopic models, a whole group of vehicles is considered, which is described by the corresponding motion parameters. Microscopic models are based on the concept of a single vehicle and maintaining a safe distance to the leader. The most well-known models are the optimal speed model, the leader-following model, the smart driver model The aim of the work is to build a mathematical model, a numerical method, an algorithm for solving the problem, and to develop a software package for studying the dynamics of traffic flows. The paper considers the problem of modeling the traffic flow of motor vehicles based on the hydrodynamic analogy. The system of Navier-Stokes differential equations is used for the mathematical description of the physical process. Difficulties arising in the description of traffic flow are similar to those that arise in the description of turbulent fluid motion. A methodology, algorithm for solving the problem, and software have been developed. The finite-volume method is used for numerical integration of the system of differential equations. The developed methodology has been tested. Based on the results of numerical calculations, a fundamental diagram of the traffic flow is constructed.
Числове моделювання диференціальних рівнянь із запізненням
У роботі для числового моделювання початкових задач із запізненням побудовані та обґрунтовані різницеві схеми, які є узагальненнями класичних різницевих схем. Запропоновано алгоритм автоматизації методу кроків для наближеного розв’язання початкових задач, для реалізації якого використовуються різницеві схеми та метод апроксимації сіткових функцій. Для автоматизації моделювання систем із запізненням розроблено прикладний додаток, який застосований для числового аналізу динамічних моделей із запізненням. Проведені числові експерименти для модельних тестових прикладів.