Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць
У журналі відображені результати наукових досліджень з розробки та удосконалення систем управління, навігації та зв’язку у різних проблемних галузях.
Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»
LOCAL RECONFIGURATION OF 5G NETWORK SLICES UNDER NODE FAILURES AND OVERLOADS
Relevance. The rapid deployment of 5G networks and the widespread use of network slicing create new challenges for ensuring service reliability and resilience. Virtualized infrastructures based on Network Functions Virtualization increase flexibility but also introduce higher failure rates and performance variability. In such environments, centralized recovery mechanisms often fail to meet strict latency requirements, especially for ultra-reliable low-latency communication services. Research object: The research object is the process of failure recovery and resource reconfiguration in virtualized 5G network slicing environments under node failures and progressive overload conditions. Purpose: The purpose of the study is to develop an efficient distributed method for local reconfiguration of network slices that enables rapid recovery of virtual network functions while considering slice priorities, migration costs, and latency constraints. Results. A distributed local reconfiguration (DLR) framework is proposed, based on a hierarchical architecture consisting of a global orchestrator, regional slice managers, and local monitoring agents. The approach introduces a multi-objective optimization model for slice manager placement and a unified migration cost function that considers computational, network, disruption, and SLA penalty components. Localized recovery algorithms are developed to handle both catastrophic node failures and progressive overload scenarios while prioritizing slices according to their service requirements. Conclusions. The proposed distributed slice recovery framework enables fast and scalable reconfiguration of 5G network slices under failure conditions. By combining slice-aware prioritization, cost-aware migration decisions, and localized management, the approach improves recovery speed and operational efficiency while preserving service quality for latency-critical applications.
Зв’язок, телекомунікації та радіотехніка
Авторське право (c) 2026 Svitlana Sulima http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
БАГАТОРІВНЕВА ФУНКЦІОНАЛЬНА МОДЕЛЬ ПОКАЗНИКІВ ЕФЕКТИВНОСТІ СИСТЕМИ МНОЖИННОГО ДОСТУПУ З КОДОВИМ РОЗДІЛЕННЯМ
Актуальність. Для оцінювання ефективності системи множинного доступу з кодовим розділенням, зокрема на основі ансамблів різноенергетичних складних сигналів, необхідна узагальнена модель, яка впорядковує рівневі показники ефективності та задає функціональні зв’язки між ними. Об’єкт дослідження: показники ефективності та функціональні зв’язки між ними в системі множинного доступу з кодовим розділенням. Мета статті: розробити багаторівневу функціональну модель показників ефективності системи множинного доступу з кодовим розділенням на основі апарату системного та функціонального аналізу та показати можливість одержання узагальненої оцінки ефективності системи множинного доступу з кодовим розділенням. Результати дослідження. Розроблено багаторівневу функціональну модель показників ефективності системи множинного доступу з кодовим розділенням, яка визначає правила функціонально-рівневої декомпозиції. У межах моделі показники впорядковуються за ступенем узагальнення оцінок ефективності, кожному ступеню узагальнення відповідає рівень моделі, а зв’язки між показниками визначаються функціоналами відповідних рівнів. Кожен рівень моделі формує одну числову оцінку ефективності, а за наявності кількох функціоналів у межах одного рівня показник ефективності цього рівня визначається їх композицією. Висновки. Запропоновано варіант рівневої будови моделі з виділенням енергетичного, структурного, потужнісно-канального та системного рівнів. Енергетичний рівень пов’язано з показником енергетичної справедливості, структурний рівень - з показником структурної ефективності, потужнісно-канальний рівень - з відношенням енергії корисного сигналу до сумарної енергії завад множинного доступу та шуму, а системний рівень - з узагальненим показником ефективності системи.
Авторське право (c) 2026 Volodymyr Lysechko, Karyna Trubchaninova, Oleksandr Zhuchenko, Halyna Shubina http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
МАРКІВСЬКА МОДЕЛЬ ОПТИМІЗАЦІЇ РОЗПОДІЛУ СПЕКТРА У КОГНІТИВНИХ РАДІОМЕРЕЖАХ
Актуальність. В сучасних бездротових телекомунікаційних системах стрімко зростають обсяги трафіку та виникає дефіцит радіочастотного спектра, особливо в діапазонах нижче 6 ГГц. Статичні моделі розподілу частотних ресурсів призводять до неефективного використання спектра. Вони не відповідають вимогам високодинамічних мереж 5G/6G та систем IoT. Когнітивні радіомережі забезпечують динамічний доступ вторинних користувачів до вільних частотних каналів. Проте ефективність такого доступу визначається коректністю, враховується стохастична поведінка первинних користувачів. Виникає необхідність розробки математично обґрунтованих моделей для оптимізації спектрального доступу, що базуються на основі ймовірнісних процесів. Об’єкт дослідження: процеси управління розподілом спектра у когнітивних радіомережах з випадковою появою та зникненням первинних користувачів. Мета статті: розробка та дослідження марковської моделі оптимізації спектрального доступу, що основана на процесі прийняття рішень Маркова (MDP). Вона забезпечує збільшення ефективності використання спектра при зменшенні інтерференції з первинними системами. Результати дослідження. У статті представлено формалізовану модель управління спектром у вигляді MDP. Модель враховує переходи між станами зайнятості каналів та багатоканальну структуру радіосередовища. Враховані також інтенсивності зміни станів, параметри SINR і характеристики радіоканалу. Оптимальна політика доступу визначається функцією винагороди, яка балансує між покращенням спектральної ефективності та зменшенням ризику конфлікту з первинним користувачем. Результати моделювання показали приріст ефективності використання спектра на 13–15% у порівнянні з базовими підходами. Зменшення частоти конфліктів не перевищує 1,8% та збільшення середньої пропускної здатності вторинного користувача на 15–25%. Отримані характеристики залишаються постійними у широкому діапазоні інтенсивностей появи та зникнення первинних користувачів, що свідчить про адаптивність моделі. Висновки. Продемонстровано, що використання марковських процесів прийняття рішень дозволяє досягти оптимального балансу між ефективністю використання спектра та інтерференцією в когнітивних радіомережах. Запропонована система перевершує статичну та жадібну стратегії доступу. При цьому покращена спектральна продуктивність та стабільність роботи у динамічному радіосередовищі. Сфера використання отриманих результатів: когнітивні радіомережі, системи динамічного доступу до спектра, бездротові мережі 5G/6G, інфраструктури IoT, завдання оптимізації радіоресурсів, інтелектуальні алгоритми управління спектром.
Авторське право (c) 2026 Yurii Merkulenko, Mykola Savchenko http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ЗАСОБИ ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ І ЕФЕКТИВНОСТІ СИСТЕМ ЕНЕРГОПОСТАЧАННЯ
Визначено перелік і вміст організаційно-технічних заходів для підвищення стабільності електропостачання регіону. Дослідження виконано на прикладі найбільш поширених електричних підстанцій 150/35/10 кВ. Визначено необхідність заміни штатного обладнання та обладнання, ушкодженого внаслідок терористичних атак. Розроблено однолінійні принципові схеми підстанцій для забезпечення резервного електроживлення споживачів. Частина електрообладнання, наприклад, трансформатори струму підлягають заміні для підвищення максимального навантаження та керування об’єктом у режимі реального часу. На електричних підстанціях напругами 150–10 кВ відсутній постійний персонал. Тому, для оперативного регулювання навантаження у випадках дисбалансів потоків енергії було впроваджено телекомунікаційне обладнання. Таке обладнання дозволяє оперативно вмикати та вимикати навантаження дистанційно. Це мінімізує ризики виходу з ладу енергетичного обладнання при виникненні нештатних ситуацій. Як частина комплексу заходів з відновлення та регулювання електропостачання запропоновано ремонт трансформаторів, на яких не виникли пожежі. Після фізичного усунення протічок трансформаторна олива піддається регенерації з використанням оригінальної дегазаційної установки. Такий процес дозволяє повторно використовувати трансформаторну оливу. Установка здійснює дегазацію, осушування й фільтрацію оливи. Процес безпечний для довкілля та відновлює діелектричні властивості, охолоджувальну здатність і текучість оливи. При цьому підвищується стабільність до окислення, викликаючи контакт з повітрям у процесі регенерації оливи. Наведені заходи певним чином підвищують стійкість системи електропостачання та підвищують її стабільність у випадках вимушених відключень для балансування об’єднаної енергетичної системи України.
Авторське право (c) 2026 Nataliia Burdeina, Dmytro Osadchyi http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ТЕОРЕТИЧНІ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ПІДХОДИ ДО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МІКРОКЛІМАТИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ У ПРИМІЩЕННЯХ СПЕЦІАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ
На основі аналізу чинної нормативної бази та наукових досліджень встановлено що концептуальні підходи до забезпечення мікрокліматичних параметрів у приміщеннях спеціального призначення потребують доопрацювання. До таких приміщень належать приміщення диспетчеризації та управління й сховища цивільного захисту різних типів і конструкцій. Приміщення диспетчеризації містить велику кількість обладнання моніторингу і керування, а сховища можуть мати велике скупчення людей, що впливає на параметри середовища. У таких умовах генерується велика кількість аерозолей. Запропоновано простий у використанні розрахунок основних показників динаміки аерозолей у залежності від швидкості руху повітря, обумовленого вентиляцією. Визначено коефіцієнт релаксації частинок – час, за який вони набувають швидкості повітряного потоку. Розраховано стаціонарний показник осідання частинок. Надано значення цих показників для спектра розмірів аерозольних частинок. Показано, що за відсутності вентиляції або її малої продуктивності співвідношення температури та відносної вологості незадовільні. Запропоновано застосування ультразвукового іонізатора повітря. Експериментально визначено, що за використання ультразвукового організатора повітря нормалізуються концентрації аероіонів обох полярностей та відносна вологість повітря. При цьому за рахунок спрямованого руху повітря з нормативною швидкістю відбувається винос аерозолей, що утворюється внаслідок дихання і можуть містити хвороботворні бактерії. У реальних умовах потоки повітря можуть бути частково нестаціонарні. Це особливо стосується приміщень спеціального призначення зі складними системами природньої та примусової вентиляції. Показано, що в підвальних та напівпідвальних приміщеннях можливе накопичення радону. Визначення його присутності складне і потребує спеціального обладнання. Про його присутність може свідчити підвищена концентрація аероіонів, порівняно з концентраціями у зовнішньому повітрі. Забезпечення нормативних показників мікроклімату у приміщеннях спеціального призначення комплексна задача. Її вирішення залежить від різних додаткових чинників впливу – електростатичних магнітних полів, деіонізації повітря у каналах вентиляції тощо. Тому на стадії проєктування організаційно-технічних заходів щодо забезпечення необхідних параметрів необхідним є моніторинг вихідних умов у конкретних приміщеннях, визначення переліку основного обладнання, яке експлуатується у таких приміщеннях й оціночне визначення прогнозованих умов перебування людей.
Авторське право (c) 2026 Valentyn Glyva, Yaroslav Halonko http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
КЛАСТЕРНИЙ ПІДХІД ДО ОЦІНЮВАННЯ ПОЖЕЖНИХ РИЗИКІВ У КАР’ЄРАХ ГРАНІТНОГО ВИДОБУТКУ В СИСТЕМІ ЦИВІЛЬНОЇ БЕЗПЕКИ
Актуальність. Гірничодобувна промисловість посідає важливе місце у структурі української економіки, а пожежні ризики у кар’єрах мають комплексний і складний характер. Об’єкт дослідження: кластерний підхід до оцінювання пожежних ризиків у кар’єрах гранітного видобутку в системі цивільної безпеки. Мета статті: розробка методики комплексної оцінки ризиків на основі ймовірнісних, наслідкових й оперативних показників із подальшою кластеризацією зон ризику та просторовим відображенням за допомогою мапування. Результати дослідження. Наукова цінність роботи полягає у систематизації показників пожежного ризику, застосуванні сучасних статистичних методів і геоінформаційних технологій для інтегрованого аналізу, що дозволяє підвищити точність оцінювання та прогнозування небезпечних ситуацій. Практична цінність статті полягає у можливості використання розробленої методики для формування карт пожежної небезпеки, оптимізації розміщення пожежної техніки, планування заходів реагування та підвищення стійкості об’єктів до надзвичайних ситуацій. Висновки. Впровадження кластерного підходу та мапування дозволяє підвищити ефективність управління пожежною безпекою, скоротити час реагування та зменшити соціально-економічні втрати.
Авторське право (c) 2026 Olha Chencheva, Yevhenii Lashko, Dmytro Rieznik http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ПОРІВНЯЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ПЕРЕДАЧІ ВІДЕОДАНИХ У МЕРЕЖАХ БПЛА
Актуальність. Передавання відеоданих у комп’ютерних мережах БПЛА є складною міждисциплінарною задачею, в якій поєднуються особливості мобільних бездротових мереж, вимоги до обслуговування трафіку реального часу та прикладна значущість відеоінформації для виконання місії. Об’єкт дослідження: процес відеоданих у комп’ютерних мережах БПЛА. Мета статті: провести порівняльне дослідження сучасних методів передачі відеоданих у мережах БПЛА. Результати дослідження. Показано, що ефективність передавання відео в таких мережах визначається сукупною дією мобільності вузлів, динамічної топології, варіативності пропускної здатності, затримки, джитера, втрат пакетів, параметрів відеопотоку та ресурсних обмежень бортового і наземного сегментів. Установлено, що в мережах БПЛА якість передавання має оцінюватися не лише за середніми мережевими показниками, а й з урахуванням часової придатності та прикладної цінності відеоінформації. Висновки. Показано, що жоден із розглянутих підходів окремо не забезпечує повного врахування динаміки мережі, часової значущості відеоданих та ресурсних обмежень, характерних для мереж БПЛА.
Авторське право (c) 2026 Jian Yu, Jiang He, Serhii Semenov, Stanislav Vasiukhno http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ПОБУДОВИ РЕКОМЕНДАЦІЙНИХ СИСТЕМ В МЕРЕЖІ ІНТЕРНЕТ
У роботі розглянуті основні види рекомендаційних систем у мережі Інтернет, засновані на методахконтентної та колаборативної фільтрації. Розглянуто способи збору даних про користувачів з вебресурсів, необхідні для формування рекомендацій. Досліджено методи побудови класифікаторів для контентної фільтрації. Також досліджено способи обчислення коефіцієнту подібності користувачів абооб’єктів у колаборативній фільтрації.
Авторське право (c) 2018 Мелешко Є.В., Семенов С.Г., Хох В.Д.
МЕТОД НЕЧІТКОЇ ІНТЕРАКТИВНОЇ КЛАСТЕРИЗАЦІЇ
У статті досліджується приклад системи, де відбувається генерація великої кількості коротких текстів. У ній учасники формують документи стратегічного планування, у яких визначаються ключові показники ефективності. Формулювання ключових показників ефективності утворюють відповідний набір даних. У рамках цієї системи гостро стоїть завдання формування та актуалізації класифікатора, заснованого на даному наборі даних. Наведено розв'язання цієї задачі за допомогою методу нечіткої інтерактивної кластеризації. Даний метод дозволяє експерту проводити кластеризацію наборів коротких текстів, надаючи зворотний зв'язок за результатами кожного етапу інтерактивної кластеризації. Процедура зворотного зв'язку не передбачає наявності у експерта спеціальних знань про роботу нейронної мережі та збирається у вигляді матриці зворотного зв'язку, яку може прочитати людина. Такий підхід має переваги в порівнянні з методами кластеризації, що вимагають коригування метапараметрів алгоритму, не пов'язаних безпосередньо з результатами кластеризації. Також важливою перевагою запропонованого методу є можливість здійснювати кластеризацію наборів даних, що відносяться до різних мовних доменів, що не збігаються з доменом, на якому проводилося навчання мовної моделі, за рахунок запропонованого методу розширення словника мовної моделі. Ця властивість дозволяє використовувати запропонований метод у вузько спеціалізованих доменах, а також у доменах, що не дозволяють отримати повноцінний кортеж текстів для навчання мовної моделі.
Авторське право (c) 2024 B. Steblyanko, O. Ni, H. Kuchuk, D. Volk
МЕТАЛОГАЛОГЕННІ ЛАМПИ: ДОСЯГНУТИЙ РІВЕНЬ ТА ШЛЯХИ ПОДАЛЬШОГО ПІДВИЩЕННЯ СВІТЛОВОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ЕНЕРГОЕКОНОМІЧНИХ ДЖЕРЕЛ СВІТЛА
В роботі аналізуються сучасні конструкції та параметри комерційних зразків металогалогенних ламп провідних світових виробників, їх переваги та недоліки перед іншими енергоекономічними джерелами світла та проведено аналіз можливих шляхів подальшого підвищення світлових параметрів цих ламп.
Авторське право (c) 2018 С.Г. Кислиця, Н.В. Єрмілова, Г.М. Кожушко
АВТОМАТИЗАЦІЯ ВНУТРІШНЬО-СКЛАДСЬКИХ ВИРОБНИЧИХ ЛОГІСТИЧНИХ ПРОЦЕСІВ ДЛЯ ВПРОВАДЖЕННЯ КОНЦЕПЦІЇ INDUSTRY 4.0: ЕНЕРГООЩАДЛИВІСТЬ, ПРОДУКТИВНІСТЬ, МОБІЛЬНІСТЬ, МОДУЛЬНІСТЬ, АВТОНОМНІСТЬ
У статті розглянуто основні тенденції та завдання, що ставлять перед собою топові фірми основним профілем роботи яких є розробка, впровадження та підтримка систем внутрішноьскладскьої логістики. Основними критеріями на які в найближчому майбутньому будуть направлені розробки в сфері автоматизації виробничої внутрішньої логістики є енергоощадливість, продуктивність , мобільність, модульність та автономність. Доведено, що одним із основних шляхів удосконалення виробничих внотрішньоскладських логіститчних процесів є шатлові системи, що можуть бути модернізовані, шляхом використанням концепції кіберфізичних підходів. Це є один з найкоротших шляхів підвищення параметрів зменшення часу транспортування, сортування, зберігання та підвищення продуктивності, енергоефективності та гнучкості процесів виробничої внутрішньо складської логістики.
Авторське право (c) 2024 M. Vzhesnievskyi, O. Chala
ВДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДУ КОЛАБОРАТИВНОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ З НЕЯВНИМ ЗВОРОТНІМ ЗВ’ЯЗКОМ НА ОСНОВІ РАНЖУВАННЯ НЕГАТИВНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ В МАТРИЦІ ВХІДНИХ ДАНИХ
Предметом вивчення в статті є процеси виявлення вподобань користувачів в рекомендаційних системах. Метою є розробка вдосконаленого методу колаборативної фільтрації на основі ранжирування пропущених і негативних результатів в матриці вихідних даних. Завдання: Формалізувати властивості вихідних даних, включно з пропущеними даними для задачі колаборативної фільтрації; розробити підхід до ранжирування вихідних даних для колаборативної фільтрації з неявним зворотним зв'язком, включно з пропущеними і негативним результатами; удосконалити метод колаборативної фільтрації шляхом попереднього ранжування пропущених і негативних результатів у вихідних даних. Використовуваними методами є: колаборативна фільтрація, машинне навчання. Отримані наступні результати. Формалізовані властивості вихідних даних. Такі дані упорядковуються для кожного користувача як послідовність переваг цікавлять користувача об'єктів. На основі властивостей вихідних даних показано, що при колаборативній фільтрації з неявним зворотнім зв'язком необхідно упорядковувати не тільки дані про поведінку користувача, але і пропущені та неточні дані. Запропоновано підхід до впорядкування таких даних на основі їх попарного порівняння. Удосконалено метод колаборативної фільтрації на основі уточнення вагових коефіцієнтів для навчальної вибірки з урахуванням попереднього ранжирування вхідних даних. Висновки. Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному: удосконалено метод колаборативної фільтрації з неявним зворотнім зв'язком шляхом присвоєння додаткових ваг елементам в матриці вхідних даних на основі ранжирування пропущених і негативних результатів. Метод дозволяє підвищити точність рекомендацій за критерієм AUC з урахуванням неповноти вихідних даних.
Авторське право (c) 2018 V. Leshchynskyi, I. Leshchynska
МЕТОД АНАЛІЗУ ТА ОБРОБКИ ІНФОРМАЦІЇ В СППР АСУ
Предмет: У статті розглянуті питання семантичного та синтаксичного аналізу текстів, процесів декомпозиції речення на складові, побудови синтаксичної структури речення; семантичної інтерпретації фрагментів речення природної мови у фрагменти М-мови; композиції фрагментів М-мови в структуру реферату, що описує проблемне середовище. Мета: розробка методу аналізу та обробки інформації в СППР АСУ. Завдання: Провести аналіз досліджень останніх років пов'язаних з вирішенням проблеми аналізу змісту мовних структур з погляду на створення систем діалогу з програмним забезпеченням, зроблено висновки щодо доцільності напрямку досліджень. Виконати детальний опис етапів виконання семантичного та синтаксичного аналізу з описом вхідних, проміжних та вихідних даних. Визначити рекомендації щодо варіативності вхідних даних в залежності від структури речень предметної області (тексту викладеного природною мовою). Запропонувати правила формування предикатів для різних частин української мови. Визначити типовий набір службових слів для наповнення еталонного словника. Обґрунтувати виконання наведених операцій щодо об’єднання в одну обчислювальну структуру, яка виконується за визначеними етапами. Розробити процедури проходження кожного з етапів. Запропонувати правила формування синтаксичних груп з визначених пар лексем. Висновки: Застосування розробленого методу на основі визначених правил до предикатів дозволить виконати вибірку інформативно суттєвої інформації із набору текстової інформації та представити її у вигляді анотації (реферату).
Авторське право (c) 2018 O. Nesmiian, M. Pavlenko
ВИЗНАЧЕННЯ ВПЛИВУ СЕРЕДОВИЩА НА ДИНАМІКУ МАШИНИ НА ОСНОВІ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛІЗУ
Предметом вивчення в статті є математична модель вібраційної системи «машина – середовище» з врахуванням властивостей ущільнювального середовища. Метою статті є обґрунтування розрахункової схеми та створення математична модель вібраційної системи «машина – середовище» з врахуванням властивостей ущільнювального середовища для оцінки впливу опору середовища при полічастотних коливаннях. Завдання: виконати теоретичні дослідження моделювання і врахування впливу опору середовища при полічастотних коливаннях для ущільнення бетонних сумішей. Використовуваними методами є аналітичні дослідження з дискретний і континуальних динамічних систем. Отримані такі результати. Наведені вирази для визначення складових опору середовища при полічастотних коливаннях. Таким чином застосовуючи дані вирази можна оцінити вплив кожної з гармонік вібраційного процесу на рух системи і, відповідно, напружено-деформований стан. Це принципово новий результат і уявлення про можливість створення вібраційних систем нового покоління на такій основі. Висновки. Обґрунтована розрахункова схема та розроблена математична модель вібраційної системи «машина – середовище» з врахуванням властивостей ущільнювального середовища; запропонований аналітичний метод визначення впливу оброблюваного середовища на динаміку системи «машина – середовище»; отримані аналітичні залежності для оцінки впливу опору середовища при полічастотних коливаннях.
ПЕРСПЕКТИВИ, ПЕРЕВАГИ ТА ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ ВОЛОКОННО-ЕФІРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ДЛЯ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ В МІЛІМЕТРОВОМУ ДІАПАЗОНІ ХВИЛЬ
Волоконно-ефірні технології зможуть стати перспективним рішенням для реалізації телекомунікаційних бездротових систем в міліметровому діапазоні хвиль. Фотонні методи формування радіосигналів та волоконно-ефірна архітектура змужуть забезпечити високу пропускну спроможність мереж за рахунок широкої смуги обробки до 10 ГГц, спектрального мультиплексування та використання форматів модуляції високого порядку. У статті проаналізовані перспективи і переваги реалізації бездротових телекомунікаційних систем з використанням волоконно-ефірних технологій в міліметровому діапазоні хвиль. Показані основні принципи фотонних методів формування та модуляції радіосигналів міліметрового діапазону, архітектури гібридної волоконно-ефірної мережі. Проаналізовано складові шуму, дискретність модуляції амплітуди і фази для квадратурного модульованого радіосигналу з використанням фотонних методів понижуючого перетворення частоти.
Авторське право (c) 2019 S. Kozelkov, Ya. Kremenetskaya, Yu. Melnyk
АНАЛІЗ СТРУКТУРИ СИСТЕМИ ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ
В статті виконаний аналіз пріоритетних елементів архітектури системи захисту інформації з позиції ефективності її роботи. Система включає в себе модулі для реєстрації, обліку та обмеження доступу з урахуванням затверджених норм та правил, шифрування інформації, що передається або зберігається, резервування інформаційних ресурсів та забезпечення цілісності. Проаналізовано основні компоненти забезпечення інформаційної безпеки, які здійснюють контроль ефективності проведених заходів та заходів, що вживаються щодо захисту інформації з використанням технічних засобів. Усі ці модулі доцільно використовувати як обов'язкові компоненти системи захисту інформації, хоча переважна більшість загроз для інформаційної системи може бути реалізована лише під час роботи обчислювальної системи. Система інформаційної безпеки є структурною одиницею інформаційної системи; це структурна, функціональна та організаційна складова, що відтворює архітектуру захищеної системи. Безперервність контролю необхідна для постійного захисту всіх елементів системи. Вона повинна бути надійною і працювати як в активному, так і в пасивному стані інформаційної системи. Підвищення безпеки будь-якого об'єкта може бути досягнуто за допомогою багаторівневої і багатокомпонентної конструкції системи захисту. У цьому випадку реалізація будь-якої загрози зможе впливати на об'єкт, що охороняється, лише якщо всі встановлені рівні захисту будуть подолані, з урахуванням всього комплексу вимог захисту та факторів, що впливають на захист.
Авторське право (c) 2019 L. Degtyareva, М. Miroshnykovа, S. Voloshko
КОНЦЕПЦІЯ ФОРМУВАННЯ ПОЯСНЕНЬ В РЕКОМЕНДАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ ЗА ПРИНЦИПОМ БІЛОГО ЯЩИКУ
Предметом вивчення в статті є процеси формування пояснень в рекомендаційних системах. Метою є розробка концептуальної моделі формування пояснень в рекомендаційних системах за принципом білого ящику з тим, щоб користувач такої системи міг отримати пояснення щодо послідовності формування рекомендацій з урахуванням можливостей рекомендаційної системи. Завдання: виділити базові характеристики пояснень в інтелектуальних системах; розробити концептуальну схему побудови пояснень за структурним принципом; розробити концептуальну модель формування пояснень за принципом білого ящика. Використовуваними принципами є: структурний, або принцип білого ящику та функціональний, або принцип чорного ящику. Отримані наступні результати. Виділено базові характеристики пояснень в інтелектуальних системах, що дає можливість сформувати пояснення при виведенні результату за принципом білого ящику та пояснення для інтерпретації отриманого результату за принципом чорного ящику. Розроблено концептуальну схему побудови пояснень, що зв’язує обмеження й умови вибору користувача із рейтинговим переліком товарів та послуг. Розроблено концептуальну модель формування пояснень за принципом білого ящику. Висновки. Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному. Запропоновано концептуальну модель побудови рекомендацій за принципом білого ящику, що враховує структурні обмеження та умови побудови рекомендацій. Обмеження визначаються через категорії та властивості об’єктів, а також через характеристики користувача. Умови задаються через послідовність взаємодії користувача із рекомендаційною системою, а також через результат вибору схожих користувачів. Модель забезпечує можливість формування загальної схеми побудови пояснень. Така схема дає можливість збільшити довіру користувача до отриманих рекомендацій за рахунок відображення послідовності побудови роботи рейтингового переліку товарів рекомендаційною системою.
Авторське право (c) 2019 S. Chalyi, V. Leshchynskyi, I. Leshchynska
ОПТИМІЗАЦІЯ ВИКОРИСТАННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ В ОБ’ЄКТАХ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙ ЗА УМОВ НЕЛІНІЙНОГО НАВАНТАЖЕННЯ
У статті розглядається удосконалений метод оптимізації використання електричної енергії в об’єктах телекомунікацій, за умов постійного та змінного нелінійного навантаження. Зазначений метод розв’язує протиріччя, котре полягає у необхідності збільшення основної гармоніки, що викликає проблеми під час практичної реалізації і зменшення струму вищих гармонік нелінійного варіативного навантаження. Встановлено, що вагома частка телекомунікаційного обладнання являє собою нелінійне навантаження, експлуатація котрого призводить до суттєвих мережевих спотворень. Наведена класифікація негативних факторів, пов’язаних із появою вищих гармонік струмів і напруг та методи їх пригнічення. Для оптимізації передачі електроенергії у нелінійне навантаження запропоновано використовувати спеціальні джерела струму, котрі додатково вмикаються в електричне коло і забезпечують компенсацію вищих гармонік. Наведені схемні рішення оптимізаторів передачі електроенергії до нелінійного навантаження із постійними та варіативними параметрами. Визначена структура та алгоритм методу оптимізації використання електроенергії, котрий полягає у визначенні амплітуди і фази гармонік нелінійного навантаження за методом швидкого перетворення Фур’є та формуванні сигналу керування активним фільтром гармонік. За рахунок застосування методу оптимізації передачі та використання електричної енергії, котрий враховує зміни нелінійного навантаження та параметри гармонійного струму, підвищується якості використання електричної енергії та забезпечується номінальний режим роботи об’єктів телекомунікацій.
Авторське право (c) 2019 O. Shefer, B. Topikha, V. Shefer, O. Zhurkin
КОНЦЕПЦІЯ ПОБУДОВИ СИСТЕМИ ТРАНСДИСЦИПЛІНАРНОГО ІНФОРМАЦІЙНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ГЕОПРОСТОРОВОГО АНАЛІЗУ З КОМПОНЕНТНОЮ АРХІТЕКТУРОЮ
Предметом вивчення в статті є концепція побудови системи трансдисциплінарного інформаційного забезпечення геопросторового аналізу з компонентною архітектурою. Метою є розробка концепції побудови системи трансдисциплінарного інформаційного забезпечення геопросторового аналізу з компонентною архітектурою. Завдання: розглянути загальний опис системи інформаційної підтирки геопросторового аналізу, роботу з джерелами геопросторової інформації та введення знайдених даних до системи, створення формалізованого масиву несистематизованих геопросторових даних, бази геопросторових даних та пов’язаною з ними інформації, геоінформаційної платформи, експертного середовища. Використовуваними методами є: методи аналізу і синтезу складних інформаційних систем, методи системного аналізу, методи імітаційно-статистичного моделювання. Отримані такі результати. Встановлено, що геопросторовий аналіз є процесом визначення просторових, структурно-функціональних та інших взаємозв’язків між геопросторовими об’єктами для уточнення, зміни або отримання якісно нової розвідувальної інформації. Запропонована система матиме компонентну архітектуру й кожний експерт-аналітик може з типових компонентів системи створити власне аналітичне середовище. Відповідно до створеного аналітичного середовища буде організовано пошук та збір потрібної інформації, а також доведення до експерта-аналітика саме тієї інформації, яка відноситься до його компетенції. Висновки. Запропонована система інформаційного забезпечення процесів геоінформаційної підтримки та ведення геопросторового аналізу дозволяє оперативно здійснити пошук та надання потрібної експерту-аналітику інформації. При цьому система здатна використовувати інформацію, як з власних баз даних, так і з різнорідних зовнішніх інформаційних ресурсів.
ТЕХНОЛОГІЯ ПОБУДОВИ ПАРАЛЕЛЬНИХ АЛГОРИТМІВ ФАКТОРИЗАЦІЇ
Розглядається технологія розпаралелювання процесу факторизації великих чисел, заснована на зміні відстані між співмножники на числової осі. Представлений і проаналізовано алгоритм факторизації, який аналізує не співмножники, а складові, що дозволяє швидко вирішувати завдання факторизації як при близьких співмножником, так і при значно відрізняються один від одного. Алгоритм факторизації, заснований на рішенні нерівності, дозволяє відсікати велику кількість варіантів співмножників, які не є рішенням поставленої задачі. Проведені експериментальні дослідження показали хороші результати вирішення завдання факторизації з використанням можливого розпаралелювання цього процесу.
Авторське право (c) 2019 V. Kharchenko, V. Pevnev
ПРАКТИЧНІ КЕЙСИ СТВОРЕННЯ ЗГОРТКОВИХ МОДЕЛЕЙ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ ДЛЯ ЗАДАЧ РОЗПІЗНАВАННЯ ОБРАЗІВ
Мета статті підвищення ефективності розпізнавання образів шляхом створення бінарного класифікатора об’єктів цивільної інфраструктури засобами глибокого навчання. Результати дослідження. Створено згорткові моделі штучного інтелекту для розпізнавання об’єктів цивільної інфраструктури. Побудовано згорткову нейронну мережу Sequential, яка нараховує три згорткових шари, шари пулінгу, шар перетворення, пов’язаний шар та вихідний шар. Оптимальне значення помилки при навчанні/тестуванні становить 0,0650/0,4424, де точність 0,98/0,92 відповідно, у той час як результати третьої епохи демонструють помилку 0,2442/0,2595 відповідно, а точність – 0,93. Використано попередньо навчену модель мережі VGG16, котру перенавчено на досліджуваному датасеті. Вказана модель демонструє мінімальне значення помилки для навчання/тестування 0,0278/0,1538 при точності 0,99/0,96 відповідно. Наукова новизна. Набуло подальшого розвитку використання згорткових нейронних мереж для завдань розпізнавання рівня руйнувань цивільної інфраструктури. Практичне значення. Побудовано дві моделі згорткової нейронної мережі, зокрема модель Sequential й VGG16 для вирішення завдань розпізнавання зруйнованих і цілих будинків. Для виявлення вказаних об’єктів необхідною передумовою є використання камери й відповідного апаратного забезпечення, на кшталт raspberry pi або персонального комп’ютера чи ноутбука.
Авторське право (c) 2024 O. Laktionov, N. Pedchenko, A. Yanko
ВИКОРИСТАННЯ ГЕНЕТИЧНИХ АЛГОРИТМІВ ДЛЯ ЗНАХОДЖЕННЯ ІНВЕРСНИХ ПСЕВДОВИПАДКОВИХ БЛОЧНИХ ПЕРЕСТАНОВОК
Предметом вивчення в статті є метод знаходження інверсних псевдовипадкових блочних перестановок пікселів у зображенні. Метою є розробка "сліпого"методу знаходження інверсних псевдовипадкових блочних перестановок за допомогою генетичних алгоритмів. Завдання: провести аналіз факторів, що впливають на інверсні псевдовипадкові блочні перестановки на зображенні, розробити метод кодування перестановок в генетичних алгоритмах, обґрунтувати вибір цільової функції для оптимізації за допомогою генетичних алгоритмів. Використовуваними методами є: методи цифрової обробки зображень, теорії ймовірності, математичної статистики, криптографії та захисту інформації, математичний апарат теорії матриць. Отримані такі результати. Проведено аналіз факторів, що впливають на інверсні псевдовипадкові блочні перестановки на зображенні. Визначено фактори, що впливають на максимальний розмір блоку, при якому ще можливе знаходження інверсної перестановки. Розроблено метод знаходження інверсних псевдовипадкових блочних перестановок пікселів у пермутованому зображенні за допомогою генетичних алгоритмів. Висновки. Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному. Встановлено, що знаходження інверсних перестановок можливе лише при умові, що розмір блоку є менший за радіус кореляції зображення. Запропоновано ефективний спосіб кодування перестановок, при якому стандартні оператори генетичних алгоритмів будуть породжувати нові і тільки допустимі перестановки. Запропоновано у якості цільової функції використовувати суму квадратів градієнтів. Показано, що дана цільова функція має глобальний мінімум для коректної перестановки, що дозволяє знаходити інверсні блочні перестановки "всліпу" без додаткової апріорної інформації.
інверсна псевдовипадкова блочна перестановка
Авторське право (c) 2019 O. Makoviechuk, I. Ruban, G. Hudov
ВИКОРИСТАННЯ ЕЛЕКТРОГІДРАВЛІЧНИХ АНАЛОГІЙ ПРИ ДІАГНОСТУВАННІ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ БЕНЗИНОВИХ ТА ДИЗЕЛЬНИХ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ
З’ясовується зв’язок між явищами,що відбуваються в гідравлічних та електричних системах шляхом порівняння процесів руху рідини в магістральних нафтопроводах та процесів, що відбуваються в лініях електропередачі з розподіленими параметрами. Встановлюються гідравлічні і електричні аналоги, а саме тиск рідини та напруга, витрата рідини та струм, гідравлічне коло представляється у вигляді електричного кола, визначаються поняття гідравлічного активного опору, гідравлічної індуктивності та гідравлічної ємності. Пропонується розглядати гідравлічні системи як динамічні ланки, зміни значень параметрів котрих доцільно застосовувати для оцінювання технічного стану бензинових або дизельних двигунів внутрішнього згоряння, використовуючи при цьому такі фізичні величини, що характеризують роботу систем двигунів, як тиск та витрата рідини, і визначаючи технічний стан цих систем шляхом з’ясування зміни амплітудних, частотних, фазових та часових характеристик динамічних кіл, створених гідравлічними активними опорами, гідравлічними індуктивностями та гідравлічними ємностями.
гідравлічна індуктивність та гідравлічна ємність
технічна діагностика гідравлічних систем
Авторське право (c) 2019 B. Kononov, Yu. Musairova, O. Kuyan
МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ФУНКЦІОНУВАННЯ ШТУЧНОГО ЗСУВУ ПОВІТРЯНИХ МАС В АТМОСФЕРІ
Штучний зсув повітряних мас (ШЗПМ), спричинений вивільненням великої кількості енергії в повітряному просторі, є аналогом природного зсуву вітру, але може бути набагато потужнішим. Штучний зсув повітряних мас розглядається як зсув вітру синусоїдального типу, описаного відповідною системою диференційних рівнянь зміни газодинамічних характеристик навколишнього середовища при потужних вибухах. Він може мати значний вплив на стійкість та керованість, зміну маневрових можливостей і траєкторії літального апарату. Мета статті – провести аналіз проведених досліджень формування ШЗПМ та моделювання цього явища в атмосфері з отриманням результатів зміни основних характеристик. Запропонована математична модель цього явища для дослідження впливу його на динаміку руху літального апарату дозволила провести чисельний експеримент. Це в подальшому дасть змогу відпрацювати рекомендації по зменшенню впливу штучного зсуву повітряних мас та запобіганню попадання в зони його рушійної дії. Можливе застосування цього явища для зменшення ефективності дій авіації противника.
Авторське право (c) 2019 Yu. Danilov, V. Stadnik
ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДУ АКТИВНОГО УПРАВЛІННЯ ЧЕРГАМИ НА ІНТЕРФЕЙСАХ МАРШРУТИЗАТОРІВ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ МЕРЕЖ
У роботі представлено результати дослідження методу активного управління чергами на інтерфейсах маршрутизаторів телекомунікаційних мереж. Основу запропонованого методу складають оптимізаційні моделі погодженого розв’язання задач агрегації та розподілу потоків пакетів за сформованими на інтерфейсі маршрутизатора чергами (управління перевантаженням); розподілу пропускної здатності інтерфейсу маршрутизатора між сформованими чергами (розподіл канального ресурсу); та забезпечення завчасного обмеження інтенсивності потоків пакетів, що надходять на вхід інтерфейсу маршрутизатора (активне управління чергами). Проаналізовано вплив класів потоків та черг, виду критеріїв оптимальності та множника балансування на характер отриманих рішень та ефективність роботи інтерфейсу.
Авторське право (c) 2019 T. Lebedenko, M. Goloveshko, A. Holodkova
ФОРМУВАННЯ ПРОФЕСІЙНОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ МАЙБУТНІХ ІТ-ФАХІВЦІВ У ЗАКЛАДАХ ВИЩОЇ ОСВІТИ
Розглянуто сучасні інформаційні технології, що є основою процесу інформатизації освіти. Досліджено процес підвищення якості підготовки фахівців у контексті розвитку системи загальної та професійної освіти. Проаналізовано визначення інформаційного освітнього середовища. Обґрунтовано, що онлайн-навчання є чинником підвищення рівня доступності освіти і має певні переваги перед традиційними формами отримання знань, забезпечуючи гнучкість через віддалений доступ до ресурсів. Аналізуються сучасні європейські освітні ініціативи, інформатизація освіти передбачає розвиток інформаційно-освітнього середовища, істотну роль у створенні якого відіграє освітнє телебачення. Визначено, що сьогодні у сфері розвитку інформаційно-телекомунікаційного середовища розвиваються основні канали передачі даних, що належать як державним, так і недержавним структурам, що забезпечують швидкісний обмін великими потоками інформації між регіонами.
Авторське право (c) 2019 A. Hafiiak, O. Shefer, E. Borodina, S. Alyoshin
МЕТОДИ МОДЕЛЮВАННЯ МАСШТАБОВАНИХ ХМАРНИХ РЕСУРСIВ
В епоху стрімкого розвитку хмарних технологій основною задачею є не лише дослідження існуючих можливостей, але й практичне впровадження рішень, спрямованих на оптимізацію використання хмарних ресурсів. Метою статті є виявлення найбільш ефективних підходів до моделювання хмарних ресурсів, що дозволить організаціям досягти значного зниження витрат на використання хмарних ресурсів при одночасному забезпеченні високого рівня продуктивності та надійності хмарних сервісів. В роботі пропонуються ефективні стратегії автоматизації розгортання та управління хмарною інфраструктурою на основі платформи Azure Cloud та інструменту Terraform. Сучасні дослідження, підкреслюють важливість інтеграції автоматизованих інструментів управління для підвищення ефективності використання хмарних ресурсів, що включає аналіз поточних викликів у масштабуваних хмарних ресурсах, таких як балансування навантаження, забезпечення неперервної доступності сервісів та оптимізація використання ресурсів. Огляд методів оптимізаціїдемонструє стратегії зниження витрат та покращення продуктивності в хмарних середовищах. Результати дослідження призначені для широкого кола фахівців у галузі.
Авторське право (c) 2024 Maksym Volk, Maksym Popovkin
ДОСЛІДЖЕННЯ АРХІТЕКТУРНИХ РІШЕНЬ ДЛЯ ПОБУДОВИ БЕЗПЕЧНОЇ СИСТЕМИ ЗБЕРІГАННЯ ТА ПЕРЕДАЧІ КОНФІДЕНЦІЙНИХ ДАНИХ
Актуальність. У сучасних умовах стрімкого розвитку цифрових технологій та зростання кіберзагроз захист конфіденційної інформації під час її зберігання та передачі є одним із ключових пріоритетів у проєктуванні інформаційних систем. Надійна архітектура таких систем забезпечує стійкість до атак, цілісність даних і контроль доступу. Об'єкт дослідження: архітектурні рішення для побудови програмного забезпечення захищеної системи зберігання та передачі конфіденційних даних. Мета статті: дослідження, проєктування та розробка архітектурних компонентів безпечної інформаційної системи, здатної забезпечити збереження конфіденційності даних у процесі передачі та зберігання. Результати дослідження. У статті представлено аналіз сучасних підходів до побудови захищених інформаційних систем, обґрунтовано вибір архітектурної моделі та програмних засобів. Розроблено прототип системи. Проведено тестування на відповідність вимогам захисту та продуктивності. Висновки. Запропоноване архітектурне рішення продемонструвало ефективність у забезпеченні цілісності, конфіденційності та доступності даних. Результати можуть бути використані для подальшого вдосконалення інформаційних систем у галузях, де обробляється критично важлива інформація
Авторське право (c) 2025 Oleksandr Shmatko, Oleksandr Rahulin, Pavlo Kravchenko, Pavlo Buslov http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ІМІТАЦІЙНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ УПРАВЛІННЯ ЕНЕРГОРЕСУРСАМИ МЕТАЛУРГІЙНОГО ПІДПРИЄМСТВА
Розроблено агентну імітаційну модель аналізу процесів управління енергоресурсами металургійного підприємства при реалізації портфеля проектів енергозбереження. Розкрито особливості інформаційної взаємодії агентів в мультиагентній системі, за рахунок механізмів, пов'язаних з децентралізованим мультипроектним плануванням, що включає вирішення ресурсних конфліктів при виконанні завдань, пошук найбільш оптимальних ресурсів, при використанні яких виконання робіт буде відбуватися на найбільш вигідних умовах. Використання даної моделі дозволяє послідовно проводити аналіз проектів з метою виявлення можливості їх реалізації на підприємстві, узгоджувати плани реалізації проектів і плани підприємства на різних рівнях планування. Запропонований підхід має відмінні риси: інтеграція стратегічних рішень (прийняти або відхилити нові проекти) і оперативних аспектів (розподіл ресурсів); можливість гнучкого управління ресурсами
Авторське право (c) 2019 S. Kiyko, E. Druzhinin, O. Prokhorov
МЕТОДИКА ФОРМУВАННЯ НАВЧАЛЬНОЇ ВИБІРКИ ДЛЯ НАВЧАННЯ НЕЧІТКОЇ НЕЙРОННОЇ МЕРЕЖІ ПРИ АВТОМАТИЗАЦІЇ ПРОЦЕСУ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕННЯ В ЗАДАЧАХ НАВЕДЕННЯ АВІАЦІЇ НА НАЗЕМНІ (МОРСЬКІ) ЦІЛІ
В статті розроблено методика формування навчальної вибірки для навчання нечіткої нейронної мережі при автоматизації процесу прийняття рішення в задачах наведення авіації на наземні(морські) цілі. Для навчання нечіткої нейронної мережі необхідно використовувати навчальну вибірку. При підготовці навчальної вибірки для навчання нечіткої нейронної мережі процесу наведення авіації на наземні (морські) цілі існує проблема збору даних. Збір статистики на основі прикладів прийняття рішень в процесі наведення в реальних умовах застосування авіації по наземних (морських) цілях, займає багато часу, не дозволяє зібрати необхідну кількість статистичних даних для формування навчальної вибірки. Тому слід застосовувати імітаційне моделювання. Але складність, динамічність процесу наведення, та невизначеність, що зумовлена характером параметрів, які використовуються при вирішенні задачі наведення, не дозволяють застосовувати імітаційні моделі побудовані на основі традиційних методів. Це зумовлено тим, що навчальна вибірка не враховує невизначеність. Також імітаційні моделі побудовані на основі традиційних методів не враховують досвід та знання передового авіанавідника, тому отримана в результаті моделювання навчальна вибірка, не дозволить побудувати нечіткої нейронної мережі та навчити її відповідно до процесу прийняття рішення передового авіанавідника при наведені авіації на наземні (морські) цілі. Тому при побудові імітаційної моделі слід застосовувати моделі на основі математичного апарату нечіткої логіки та нечітких множин. В результаті проведеної роботи розроблено методику формування навчальної вибірки для навчання нечіткої нейронної мережі при автоматизації процесу прийняття рішення в задачах наведення авіації на наземні (морські) цілі та побудовано імітаційну модель. Дана модель дозволяє на основі вхідних даних отримувати параметри наведення, що визначаються передовим авіанавідником при вирішенні задачі наведення авіації на наземні (морські цілі). Застосування даної методики дозволило отримати навчальну вибірку, на основі якої можливе навчання ННМ для отримання інформаційної технології автоматизованої виробки рекомендацій щодо параметрів наведення авіації на наземні (морські) цілі на основі ННМ
Контроль космічного та повітряного простору
Авторське право (c) 2020 A. Tymockho, A. Samokish, O. Aroslankin