Scientific Bulletin of UNFU (Ukrainian National Forestry University)
Not a member yet
2661 research outputs found
Sort by
Гранулометричний склад ґрунтів свіжої діброви Гусятинського лісництва
No full textSoils in middle-aged common oak cultures growing in the territory of Husiatyn Forestry of the Chortkiv Forest District were studied. It was found that the predominant soil types are gray forest soils formed on a) loess and loess-like loams, b) loess and loess-like loams underlain by limestone eluvium, c) limestone eluvium, and d) beam deluvium. They are characterized by a high content of calcium carbonates (more than 12 %). It has been established that the granulometric composition of the soil determines the redox conditions, the amount of absorption capacity, the redistribution of ash elements in the soil, the accumulation of humus, etc. The region is characterized by heavy loamy soil texture. According to our research, the following patterns can be identified. Gray forest soils on loamy loam have a relatively high content of coarse dust (up to 61.9 %). Silt content ranges from 14 to 25 %, which indicates good clay content. Physical sand varies from 47 to 68 %, i.e., soils differ significantly in mechanical composition (from heavy to medium loam). In gray forest heavy loamy soils, the physical clay content is quite high (42–50 %), especially in horizon I, where silt reaches 31.82 %. Dark gray forest loamy (on loess) soils show the greatest fluctuations in silt content, ranging from 17 % to 27 %, with the highest values in the lower horizons (Pk). In dark gray forest soils on forests underlain by limestone eluvium, physical clay ranges from 28.98 % (in Pk) to 51.47 % (in Elh). In dark gray soils on limestone eluvium, the coarse dust content is high, reaching 43.26 %. In dark gray loamy alluvial soil (on beam deluvium), the greatest fluctuations in the sand fraction are observed in Elh – 45.51 %. In the Pgl layer, there is a sharp jump in coarse dust (62.06 %), which is atypical. This may be the result of deluvial processes (washing). Such soils are characterised by low water permeability, which, together with the torrential nature of precipitation, causes significant surface runoff and intense water erosion. The optimal dust content in the soil depends on its type and purpose, but in general, a moderate dust content is desirable to maintain soil fertility and water retention capacity, while excessive content can lead to negative consequences.Досліджено ґрунти у середньовікових культурах дуба звичайного, які ростуть на території Гусятинського лісництва Чортківського надлісництва. Виявлено, що переважаючими типами ґрунтів є сірі лісові ґрунти, які утворилися на лесах та лесоподібних суглинках, на лесах і лесоподібних суглинках, що підстеляються елювієм вапняку, на елювії вапняку та на балковому делювії. Характерним для них є високий вміст карбонатів кальцію (понад 12 %). Встановлено, що гранулометричний склад ґрунту зумовлює окисно-відновні умови, величину ємності вбирання, перерозподіл у ґрунті зольних елементів, нагромадження гумусу тощо. Характерним для регіону є важкосуглинистий механічний склад ґрунтів. Згідно зі здійсненими дослідженнями, виявлено такі закономірності. У сірих лісових ґрунтах на лесовидних суглинках спостережено відносно високий вміст грубого пилу (до 61.9 %). Мул у межах 14–25 %, що вказує на добру глинистість. Фізичний пісок варіює від 47 до 68 %, тобто ґрунти помітно різняться за механічним складом (від важкого до середнього суглинку). У сірих лісових важко суглинистих ґрунтах досить високий вміст фізичної глини (42–50 %), особливо в горизонті I, де мул досягає 31,82 %. У темно-сірих лісових глеюватих (на лесах) ґрунтах спостережено найбільші коливання у вмісті мулу – від 17 до 27 %, до того ж у нижчих горизонтах (Pк) – максимальні значення. У темно-сірих лісових ґрунтах на лесах, що підстеляються елювієм вапняку, фізична глина змінюється від 28,98 (у Pк) до 51,47 % (у Elh). У темно-сірих ґрунтах на елювії вапняку вміст грубого пилу високий і становить до 43,26 %. У темно-сірому глеюватому намитому ґрунті (на балковому делювії) найбільші коливання піщаної фракції спостережено в Elh – 45,51 %. У шарі Pgl відзначено різкий стрибок грубого пилу (62,06 %), що нетипово. Можливо, це результат делювіальних процесів (перемивання). Такі ґрунти мають низьку водопроникність, що разом зі зливовим характером опадів спричиняє значний поверхневий стік та інтенсивний прояв процесів водної ерозії. Достатній вміст пилу в ґрунті залежить від його типу та призначення, але загалом помірний вміст пилу є бажаним для підтримки родючості та водоутримної здатності ґрунту, тоді як надмірний вміст може призводити до негативних наслідків
Кривчицький парк Хмельницької області як перспективний об'єкт природно-заповідного фонду України
No full textThe article examines Kryvchyky Park, a little-known monument of landscape gardening art that developed on the grounds of the historical estate of the Krupensky family in the village of Kryvchyk, Kamianets-Podilskyi District, Khmelnytskyi Region. The current condition of the park is analyzed, including its architectural features, landscape and planning structures, and plantings. It has been established that the historical park in Kryvchyk is distinguished by a clear landscape structure combining elements of regular planning-alleys, parterre-with picturesque landscape compositions organically adapted to the complex relief of the Ternavka River valley (a right tributary of the Dniester) and Mount Skhody. Key components of the parks landscape and planning structure include the palace, utility buildings, an old Podillian stone wall, a centuries-old oak grove covering about 1 hectare, an orchard, water springs, and open glades. The taxonomic composition of the cultivated dendroflora has been characterized, comprising 50 species from 37 genera and 20 families. The parks dendroflora exhibits a polygeographic structure that includes floristic elements from various parts of the temperate zone of the Northern Hemisphere. The geographic composition is represented by a combination of native species of the European temperate zone and introduced species of North American, Mediterranean, and Asian origin. Attention is drawn to century-old specimens of Larix decidua, Picea abies, Pinus nigra, Pinus nigra subsp. pallasiana, Pinus sylvestris, Gymnocladus dioicus, Juglans nigra, Quercus robur, and Tilia cordata. One Gymnocladus dioicus tree is the oldest known representative of the species in Khmelnytskyi Region and, likely, in Ukraine. The parks avifauna is represented by 61 bird species belonging to 10 orders and 23 families; 56 species, or 91.8 % of the total, are protected under the Bern Convention, while Circus cyaneus, Picus viridis, and Lanius excubitor are listed in the Red Data Book of Ukraine. Based on its historical, landscape-architectural, dendrological, and ornithological value, it is concluded that Kryvchyky Park should be included in the Nature Reserve Fund of Ukraine with the status of a local-level park-monument of landscape gardening art. The article draws the attention of the scientific community and local authorities to the importance of preserving such sites as part of Ukraines historical, cultural, and natural heritage.Розглянуто Кривчицький парк – маловідомий об'єкт садово-паркового мистецтва, що сформувався на території історичного маєтку родини Крупенських у селі Кривчик Кам'янець-Подільського району Хмельницької області. Проаналізовано сучасний стан парку, зокрема архітектурні об'єкти, ландшафтну і планувальну структури, насадження. Встановлено, що історичний парк у Кривчику вирізняється чіткою ландшафтною структурою, в якій поєднуються елементи регулярного планування – алеї, партер – з мальовничо-пейзажними композиціями, органічно пристосованими до складного рельєфу долини річки Тернавка (правої притоки Дністра) та гори Сходи. Важливими складовими частинами ландшафтно-планувальної структури парку є палац, господарські будівлі, старовинний подільський мур, понадвікова діброва площею близько одного гектара, плодовий сад, джерела води, відкриті галявини. Охарактеризовано таксономічний склад культивованої дендрофлори парку, який представлений 50 видами, 20 родинами і 37 родами. Дендрофлора парку демонструє полігеографічну структуру, що охоплює флористичні елементи з різних частин помірного поясу Північної півкулі. Географічна структура дендрофлори парку характерна поєднанням аборигенних видів помірної зони Європи та інтродуцентів північноамериканського, середземноморського й азійського походження. Звернуто увагу на понадвікові особини Larix decidua, Picea abies, Pinus nigra, Pinus nigra subsp. pallasiana, Pinus sylvestris, Gymnocladus dioicus, Juglans nigra, Quercus robur, Tilia cordata. Одне з дерев Gymnocladus dioicus є найстарішим представником виду в Хмельницькій області і, вірогідно, в Україні. Орнітофауна парку представлена 61 видом птахів, що належать до 10 рядів і 23 родин; 56 видів або 91,8 % видового складу перебувають під охороною Бернської конвенції; Circus cyaneus, Picus viridis та Lanius excubitor занесено до Червоної книги України. На підставі історичної, ландшафтно-архітектурної, дендрологічної та орнітологічної цінності зроблено висновок про необхідність внесення Кривчицького парку до природно-заповідного фонду України у статусі парку-пам'ятки садово-паркового мистецтва місцевого значення. Результати дослідження привертають увагу наукової спільноти та органів місцевої влади до важливості збереження таких об'єктів як частини історико-культурної і природної спадщини України
Рекультивація відпрацьованих кар'єрів під розміщення сонячних електростанцій
No full textThis study investigates the feasibility of reclaiming exhausted quarry areas to install solar power plants, offering an innovative approach to ecological restoration and renewable energy development. The analysis focused on a limestone quarry near the village of Dovhe in Ivano-Frankivsk Oblast in Ukraine. Topographic and geodetic surveys were used to determine the geometric characteristics of the quarry slopes, such as their angles, lengths and orientations. Solar radiation potential was assessed using the PVGIS database and geometric modelling was employed to optimise the placement and arrangement of photovoltaic modules. The study found that the natural slope angle of the quarry of around 31.8°, oriented towards the southwest, closely matches the optimal tilt angle for fixed photovoltaic panels in mid-latitude regions. This enhances the annual energy yield. Consequently, adopting a horizontal orientation for the solar panels significantly reduces mutual shading between rows and increases panel density on slopes by around 64 %, compared to flat terrain arrangements. Moreover, technical considerations include the need for slope stabilisation, erosion control and corrosion protection measures to ensure long-term operational safety. The study also characterised the socio-economic benefits, including job creation, increased local revenue, and an improved regional ecological and social image. Furthermore, international experience from similar projects in France, the USA and Australia was summarised, confirming the viability and success of quarry reclamation projects incorporating solar installations. These findings suggest that scaling up such projects across Ukraine could contribute significantly to sustainable land management, the expansion of renewable energy, and regional economic growth. Further research into developing regulatory frameworks and financial incentives to facilitate investment in renewable-energy-based reclamation initiatives is therefore recommended.Досліджено потенціал рекультивації відпрацьованих кар'єрів шляхом розміщення на їхній території сонячних електростанцій (СЕС), що поєднує цілі екологічного відновлення деградованих земель із розвитком відновлюваної енергетики. Як об'єкт аналізу обрано кар'єр у с. Довге Івано-Франківської обл., який демонструє сприятливі топографічні умови для розміщення фотоелектричних установок. Зокрема, природний ухил схилів кар'єру (≈31,6°) відповідає придатному куту нахилу сонячних панелей для середніх широт України. Виконано геоінформаційне моделювання інсоляційних характеристик, розраховано ефекти затінення та визначено вплив просторової орієнтації модулів на ефективність використання площі. Установлено, що горизонтальна орієнтація модулів дає змогу зменшити міжрядне затінення та підвищити щільність їхнього розміщення на схилах до 64 % порівняно з горизонтальною поверхнею. На підставі замірів рельєфу оцінено можливу кількість рядів панелей, встановлену потужність та прогнозований річний обсяг генерації електроенергії, що може сягати понад 1,4 млн кВт·год/МВт. Окрему увагу приділено інженерно-геотехнічним аспектам безпеки: стійкості укосів, потребі у додаткових заходах під час проєктування таких станцій для протиерозійного укріплення та антикорозійного захисту несівних елементів. Розглянуто соціально-економічні переваги таких проєктів для громад: створення робочих місць, залучення інвестицій, покращення екологічного стану, зростання бюджетних надходжень і формування позитивного іміджу регіону. Узагальнено світовий досвід Франції, США та Австралії, який підтверджує ефективність концепції перетворення деградованих земель у енергогенерувальні об'єкти. Наведено рекомендації із масштабування подібних проєктів в Україні та розроблення нормативної бази для стимулювання інвестицій у сфері рекультивації кар'єрів під СЕС. Отримані результати доводять міждисциплінарний ефект такої рекультивації та обґрунтовують необхідність державної підтримки подібних ініціатив у контексті переходу до сталого розвитку та енергетичної трансформації
Структура і продуктивність модальних експлуатаційних букових деревостанів південного мегасхилу Полонинського хребта
No full textThe analysis of modal beech stands involved the study of 1061 forest inventory divisions of beech stands of Ia site class of the separate forest inventory base of 2020-2021 of the forest fund of mountain forestries of Svalyava and Khust forestries, 24 temporary trial plots, as well as forest management materials of forestry enterprises. The typological age structure of operational forests, which are represented by pure beech stands of natural origin within the southern megaslope, was investigated Polonyna ridge (Borzhava meadow). It has been established that in this region, forest beech as the main type of tree species forms 12 types of forest, among which the most common is fresh pure beech. It was investigated that in 8 mountain forestries operational modal beech stands are distributed on an area of 13440.1 hectares and are characterized by high, I and higher of site classes (92.8 %). It has been established that the most optimal altitude range for the formation of productive operational forests in the research region is an altitude of 401-800 m above sea level (76.3 %). Operational beech stands of moist pure beech are confined to the slopes of the northern exposure (47.8 %) with sloping and steep slopes (86.0 %). By origin, stands of seed natural origin predominate (83.5 %). According to the results of the analysis of the plans of the forest departments of the forestry departments of the Transcarpathian region, it was found that according to the approved estimated cutting area, 309.614 thousand hectares are harvested annually in the beech economic section. m3 of timber, which is 38.0 % of the total volume in Ukraine and 54.0 % among the forestry districts of the Transcarpathian region. The largest share of logging within the Transcarpathian region falls on the Svalyava and Khust suburbs. It has been established that the largest areas of beech stands of natural origin, the total area of which is 11072.1 hectares, are concentrated at an altitude of 401-800 m above sea level (76.3 %). The highest productivity of 436-460 m3/ha and the average change in reserves of 6.3 m3/ha per year are characterized by middle-aged and mature beech stands. A tendency has been revealed, according to which the rates of wood accumulation according to the average change in stocks occur with an interval of 40 years and are consistent with the formation of the morphological structure of beech plantations up to the age of 200 years. That the highest percentage of use of typological potential by beech stands of moist pure beech is typical for middle-aged (81 %) and mature (65 %) plantations of the operational fund, and the maximum timber reserves in these age categories can reach 710 m3/ha. The results obtained will be used in the future to develop a strategy for the rational use of woody forest resources in the Transcarpathian region.Для аналізу модальних букових деревостанів було опрацьовано 1061 таксаційний виділ букових лісостанів Ia класу бонітету повидільної таксаційної бази 2020-2021 рр. лісового фонду гірських лісництв Свалявського і Хустського надлісництв, 24 тимчасові пробні ділянки, а також матеріали лісоуправління лісогосподарських підприємств. Досліджено типологічну вікову структуру експлуатаційних лісів, які представлені чистими буковими деревостанами природного походження в межах південного мегасхилу Полонинського хребта (полонина Боржава). Встановлено, що у цьому регіоні бук лісовий, як головний типотвірний деревний вид, утворює 12 типів лісу, серед яких найпоширенішим є свіжа чиста бучина. Досліджено, у восьми гірських лісництвах експлуатаційні модальні букові деревостани поширені на площі 13440,1 га і характеризуються високими, I і вище класами бонітету (92,8 %). Встановлено, що найраціональнішим висотним діапазоном для формування продуктивних експлуатаційних лісів у регіоні досліджень є висота 401-800 м н.р.м. (76,3 %). Експлуатаційні букові деревостани вологої чистої бучини приурочені до схилів північної експозиції (47,8 %) зі спадистими і стрімкими схилами (86,0 %). За походженням переважають деревостани насіннєвого природного походження (83,5 %). За результатами аналізу планів лісоуправлінь надлісництв Закарпатської області виявлено, що згідно із затвердженою розрахунковою лісосікою у буковій господарській секції щорічно заготовлюють 309,614 тис. м3 деревини, що становить 38,0 % від загального обсягу в Україні і 54,0 % серед надлісництв Закарпатської області. Найбільша частка лісозаготівель в межах Закарпатської області припадає на Свалявське і Хустське надлісництва. Встановлено, що найбільші площі букових деревостанів природного походження, загальна площа яких становить 11072,1 га, зосереджені на висоті 401-800 м н.р.м. (76,3 %). Найвища продуктивність (436-460 м3/га) і середня зміна запасів (6,3 м3/га) за рік характерні для середньовікових і пристиглих букових лісостанів. Виявлено тенденцію, згідно з якою темпи нагромадження деревини за середньою зміною запасів відбуваються з інтервалом 40 років і узгоджуються з формуванням морфологічної структури букових насаджень до віку 200 років. Запропоновано визначати частку використання типологічного потенціалу лісорослинних умов в межах груп віку. Досліджено, що найвища частка використання типологічного потенціалу буковими деревостанами вологої чистої бучини характерна для середньовікових (81 %) і пристиглих (65 %) насаджень експлуатаційного фонду, а максимальні запаси деревини в цих вікових категоріях можуть досягати 710 м3/га. Отримані результати буде використано надалі для розроблення стратегії раціонального використання деревних лісових ресурсів Закарпатської області
Встановлення залежності глибини поверхневого очищення заготовок із вживаної деревини від режимів роботи голкофрезерного верстата
No full textThe article presents the results of a comprehensive experimental study of the surface cleaning process of post-consumer wood blanks using a needle-milling method under variation of two key technological parameters: the feed speed of the workpiece within the range of 4-16 m/min and the penetration (tension) of the needle cutter in the range of 0.6-4.6 mm. Based on the experimental data, a second-order regression equation in natural variables was developed, which reflects the quantitative influence of these parameters on the depth of surface-layer cleaning of post-consumer wood blanks and makes it possible to determine rational operating modes of the needle-milling machine. It was established that the penetration depth of the needle cutter is the dominant factor, as it ensures an increase in the intensity of needle penetration into the contaminated wood surface and the efficiency of removing aged coating residues and operational contaminants accumulated during long-term service life. The feed speed demonstrates a parabolic effect: the depth of surface cleaning increases up to approximately V ≈ 10 m/min and decreases thereafter due to the reduced contact time between the tool and the wood surface. The identified negative interaction coefficient VS confirms the presence of a mutual damping effect between the factors, which determines the formation of a limited rational zone of technological parameters – operating regimes of the needle-milling machine, within which maximum cleaning efficiency is achieved without excessive damage to the wood surface layer. Based on the analysis of experimental data, graphical interpretation, and the constructed model, the rational cleaning parameters were determined as V = 8-11 m/min and S = 2.2-3.2 mm. Comparison of the obtained results with studies by other researchers confirmed their scientific reliability and the consistency of the identified patterns. The study has practical significance for improving technologies for processing post-consumer wood, enhancing the quality of workpiece preparation prior to bonding, and supporting the implementation of circular-economy principles and the Industry 5.0 concept in modern wood-processing operations. The obtained results can be used to improve the operating modes of needle-milling equipment during the cleaning of surfaces made from post-consumer wood with varying degrees of contamination.Наведено результати комплексного експериментального дослідження процесу поверхневого очищення заготовок із вживаної деревини методом голкофрезерування за умов варіювання двох основних технологічних параметрів: швидкості подачі заготовки у межах 4-16 м/хв та натягу голкофрези в діапазоні 0,6-4,6 мм. На підставі експериментальних даних побудовано рівняння регресії другого степеня з натуральними змінними, яке відображає кількісний вплив зазначених параметрів на глибину очищення поверхневого шару заготовок із вживаної деревини та дає змогу визначити раціональні режими роботи голкофрезерного верстата. Встановлено, що натяг голкофрези є домінантним фактором, який забезпечує зростання інтенсивності проникнення голок у поверхню забрудненої заготовки та ефективність видалення залишків лакофарбових покриттів і побутових забруднень, нагромаджених у процесі багаторічної експлуатації виробів із деревини. Для швидкості подачі характерний параболічний вплив: глибина поверхневого очищення заготовок збільшується до V ≈ 10 м/хв, після чого зменшується через скорочення тривалості контакту інструмента з поверхнею деревини. Виявлений негативний коефіцієнт взаємодії факторів VS підтверджує наявність ефекту взаємного гальмування, що зумовлює формування обмеженої раціональної зони технологічних параметрів – режимів роботи голкофрезерного верстата, у межах якої забезпечується максимальна результативність очищення без надмірного пошкодження поверхневого шару деревини. На підставі аналізу експериментальних даних, графічної інтерпретації та моделі визначено раціональні параметри очищення: V = 8-11 м/хв та S = 2,2-3,2 мм. Порівняння результатів з даними інших дослідників підтвердило їх наукову достовірність та узгодженість отриманих закономірностей. Проведене дослідження має прикладне значення для удосконалення технологій перероблення вторинної деревини, підвищення якості підготовки заготовок до склеювання, а також для впровадження принципів циркулярної економіки та концепції Industry 5.0 у деревообробні виробництва. Отримані результати можна використати для вдосконалення режимів роботи голкофрезерного устаткування під час очищення поверхонь із вживаної деревини різного ступеня забруднення
Розпізнавання людського обличчя на підставі аналізу його зображення моделями штучних нейронних мереж і методом власних граней
No full textThe paper collects the results of face recognition using machine learning models. The accumulated results of face recognition using machine learning models and the previously obtained results using the eigenface method are compared. An analytical review of the approach to face recognition using artificial neural network models is performed. Possible limitations and problems of this approach are described. The hardware that will be used with neural networks is reviewed and what impact it will have on the experiment. Accordingly, the choice of using machine learning models is justified. Artificial neural network models, their parameters, input and output data are briefly described. The possibilities of practical application of such models for face recognition are reviewed. Using these models, software is implemented to conduct experimental research on face detection and recognition. The software implementation uses the Python programming language, the Pytorch deep learning framework, onxx machine learning models, and tools for working with neural networks from OpenCV. Models for face detection and recognition are trained. An image gallery based on the input video is formulated, which is used for matching with names during recognition. The training results are stored in the form of trained models and a container with archived images. The results of using the models are demonstrated in digital and visual form. The characteristics of face recognition on the input video are experimentally measured and the numerical characteristics of the number of input frames, face detection, confidence of detected faces, face detection time, recognition of a face with a known name, recognition of a face with an unknown name, and average recognition time in milliseconds are collected. These results are presented in the form of text and graphic displays. The obtained data are compared with the eigenface method. The results of the experiments establish the effectiveness of face recognition using artificial neural network models.Зібрано результати розпізнавання людських облич з використанням моделей машинного навчання. Проведено порівняння результатів розпізнавання людських облич з використанням моделей штучних нейронних мереж та з попередньо отриманими результатами розпізнавання класичними лінійними методами. Проаналізовано особливості розпізнавання людських облич моделями штучних нейронних мереж, описано можливі обмеження та проблеми такого підходу. Здійснено аналіз апаратного забезпечення, яке буде використано з нейронними мережами та встановлено вплив, який воно матиме на результати проведеного експерименту. Обґрунтовано можливість використання саме моделей машинного навчання для розпізнавання людських облич. Коротко описано моделі штучних нейронних мереж, їх параметри, вхідні та вихідні дані, щоб забезпечити відтворюваність експерименту і надати читачеві чітке розуміння умов, за яких отримано результати дослідження. Проаналізовано можливості практичного застосування таких моделей для розпізнавання людських облич. З використанням цих моделей реалізовано програмне забезпечення для здійснення експериментального дослідження з ідентифікації та розпізнавання людських облич. Для реалізації програмного забезпечення використано мову програмування Python, фреймворк глибокого навчання Pytorch, моделі машинного навчання onxx та засоби для роботи з нейронними мережами із OpenCV. Проведено навчання моделей для ідентифікації та розпізнавання людських облич. Сформовано галерею зображень на підставі вхідних відео, яку використано для зіставлення з іменами під час розпізнавання людських облич моделями. Результати навчання збережено у вигляді натренованих моделей та контейнера із з архівованими зображеннями. Результати використання моделей продемонстровано у цифровому та візуальному виглядах. Експериментально виміряно характеристики розпізнаних облич на вхідних відео та зібрано численні характеристики: деякої кількості вхідних фреймів, виявлення облич, впевненість виявлених облич, тривалість виявлення облич, розпізнанні обличчя з відомим іменем, розпізнанні обличчя з невідомим іменем та середньою тривалістю розпізнавання людських облич. Подано ці результати у вигляді текстового та графічного відображення. Здійснено порівняння отриманих даних з методом власних граней. За результатами проведеного експерименту встановлено ефективність розпізнавання людських облич з використанням моделей штучних нейронних мереж
Особливості шифрування блокових даних уточненими поліноміальними матрицями Фібоначчі
Full text linkThe possibility of solving the problem of generating keys for block data encryption in the form of an nth sequence of refined Fibonacci polynomial matrices of the mth order, the elements of which are Fibonacci polynomials with numbers from (n–2)th to (m+n–2)th, is shown. The obtained Fibonacci matrices make it possible to find both their determinants and inverse matrices suitable for the matrix method of block data encryption. It has been found that even over the past decade, a significant number of publications have been published, each of which substantiates different approaches to generating sequences of Fibonacci polynomial matrices and proves the feasibility of their use for data encryption. At the same time, the use of Fibonacci polynomial matrices as a separate procedure for protecting block data in the theory and practice of cryptography is extremely rare. It has been established that a well-known method for generating a sequence of Fibonacci polynomials consists in using a recurrence relation, according to which the next polynomial is formed by multiplying the variable x sequentially by the elements of the current polynomial, after which similar terms are grouped with the terms of the previous polynomial. The method of generating a sequence of Fibonacci polynomial matrices consists in using a recurrent matrix relation, according to which the next polynomial matrix is formed by multiplying the variable x successively by the elements of the current matrix, adding the elements of the formed matrix to the elements of the previous matrix, after which all similar terms are grouped in the formed elements. Algorithms for forming a sequence of 8th Fibonacci polynomial matrices from the 2nd to the 5th order are given, the elements of which are Fibonacci polynomials of no more (n–1)th power, are presented, which made it possible to analyze not only the features of their construction, but also to understand the procedures for finding their determinants and inverse matrices. Software has been developed that allows generating both sequences of Fibonacci polynomial matrices of the mth order, and finding their determinants and inverse polynomial matrices of a similar order. An example of using the matrix method of encrypting block data with a Fibonacci polynomial matrix is provided, which allows the interested reader to understand the basic principle of encrypting both the original message and decrypting the encrypted message.Показана можливість вирішення проблеми генерування ключів для шифрування блокових даних у вигляді n-ої послідовності уточнених поліноміальних матриць Фібоначчі m-го порядку, елементами яких є поліноми Фібоначчі з номерами від (n–2)-го до (m+n–2)-го. Отримані матриці Фібоначчі дають змогу знаходити як їхні визначники, так і обернені матриці, придатні для матричного шифрування блокових даних. З'ясовано, що навіть за останнє десятиліття надруковано значну кількість публікацій, в кожній з яких обґрунтовано різні підходи як до генерування послідовностей поліноміальних матриць Фібоначчі, так і доведено доцільність їх використання для шифрування блокових даних. Виявлено, що застосування таких матриць як окремої процедури для захисту блокових даних у теорії та практиці криптографії трапляється вкрай рідко. Проаналізовано послідовності поліноміальних матриць Фібоначчі від 2-го до 5-го, згідно з яким виявлено недоліки у традиційному підході до формування структури елементів таких матриць, насамперед кількості (k) різних її елементів, якими є поліноми Фібоначчі не вище (n–1)-го степеня. Встановлено, що для матриць Фібоначчі будь-якого порядку (m) таких різних поліномів Фібоначчі буде всього k = 3, структура яких залежатиме тільки від номера (n) послідовності поліноміальної матриці Фібоначчі. Така незначна їх кількість є не тільки малоінформативною та прозорою для криптоаналітика, але й не стійкою щодо криптоаналізу. Уточнено структуру елементів поліноміальних матриць Фібоначчі, кількість яких вже залежить від порядку матриці (m) і становить k = m+1. Розроблено метод генерування послідовності уточнених поліноміальних матриць Фібоначчі, який полягає у використанні рекурентного матричного співвідношення, згідно з яким наступну поліноміальну матрицю утворюють шляхом множення змінної x послідовно на елементи поточної матриці, здійснюють додавання елементів утвореної матриці до елементів попередньої матриці, після чого в утворених елементах групують усі схожі доданки. Виявлено, що запропонована структура елементів n-ої послідовності поліноміальних матриць Фібоначчі m-го порядку має цікаву властивість, згідно з якою можна уникнути використання рекурентного матричного співвідношення, а генерувати відповідні поліноміальні матриці Фібоначчі тільки за номерами (m+n–2–j)-ої послідовності поліномів Фібоначчі, конкретні значення яких залежать від місця їхнього розташування в матриці та номера її стовпця, а саме "jÎ[0¸(m–1)]. Наведено механізми утворення послідовності з 8-ми поліноміальних уточнених матриць Фібоначчі від 2-го до 5-го порядків, елементами яких стали поліноми Фібоначчі не вище (m+n–2)-го степеня, що дало змогу проаналізувати не тільки особливості їхньої побудови, але й усвідомити відповідні процедури знаходження їхніх визначників і обернених матриць. Розроблено ПЗ, яке дає змогу генерувати як послідовності уточнених поліноміальних матриць Фібоначчі m-го порядку, так і знаходити їхні визначники та обернені поліноміальні матриці аналогічного порядку. Наведено приклад застосування матричного методу шифрування блокових даних уточненою поліноміальною матрицею Фібоначчі, що дає змогу зацікавленому читачу зрозуміти основний принцип шифрування як початкового повідомлення, так і розшифрування зашифрованого повідомлення
Технологічні особливості освоєння лісосік із застосуванням малогабаритної трелювальної техніки
No full textTrends in close-to-nature forestry management require the development and implementation of appropriate techniques for performing forestry felling. Although significant progress in scientific research in this area, typical outdated techniques for performing felling are still practiced in forestry with creating of an extensive network of long-term skidding paths and the use of the most affordable equipment for skidding wood, which causes significant damage, especially during the formation and rehabilitation of forest stands and also the implementation of gradual and selective felling systems. At the same time, our research revealed that there is modern skidding equipment and small-sized mechanized vehicles that allow the implementation of the most environmentally safe felling techniques. One of such techniques is the development of the area of the forest stand by establishing wide logging areas, over 60 m and a significant reduction in the total area of the network of long-term skidding paths. Therefore, a complex of skidding equipment and small-sized mechanized vehicles, often non-specialized skidding equipment should be used, which allows skidding timber under the canopy of a forest stand without creating special skidding paths. This direction of forming the technique for implementing forestry felling is presented in this article. A technological justification for the widespread use of small mechanized equipment and light and medium skidding machines has been carried out, which allows developing a new approach to performing logging operations. Practical approaches to the implementation of such techniques are presented, which will ensure an increase in the ecological component of felling, a decrease in the cost of work and an increase in the productivity of the area covered by the forest due to a decrease in the area of skidding paths, such as logging areas and main skidding drags, as well as auxiliary technological corridors. At the same time, this will serve as a guideline for updating the fleet of skidding equipment and mechanized skidding equipment in forestry.Тенденції ведення лісового господарства, наближеного до природного, потребують розроблення та впровадження відповідних технологій виконання лісогосподарських рубок. Попри значний поступ у наукових дослідженнях у цьому напрямі, з'ясовано, що в лісових господарствах досі практикують типові застарілі технології виконання рубок із прокладанням розгалуженої мережі довготривалих трелювальних шляхів та застосуванням найдоступнішої техніки для трелювання деревини, яка завдає значної шкоди, особливо під час виконання рубок формування й оздоровлення лісових насаджень, а також під час реалізації поступової та вибіркової систем рубок. Встановлено, що існує сучасна трелювальна техніка та малогабаритні механізовані транспортні засоби, які дають змогу реалізовувати найбільш екологобезпечні технології виконання рубок. Однією із таких технологій є освоєння площі лісового насадження у спосіб закладання широких пасік, понад 60 м, та істотним зменшенням загальної площі мережі довготривалих трелювальних шляхів. Для цього потрібно використовувати комплекс трелювальної техніки та малогабаритних механізованих, часто не спеціалізованих трелювальних засобів, які дають змогу трелювати лісоматеріали під наметом лісового насадження, не прокладаючи для цього спеціальних трелювальних шляхів. Такий напрям формування технології реалізації лісогосподарських рубок наведено в цій статті. Проведене технологічне обґрунтування широкого використання малих механізованих засобів, легких та середніх трелювальних машин, які дають змогу розвивати новий підхід до виконання лісосічних робіт. Подано практичні підходи до реалізації подібних технологій, які дають можливість забезпечити підвищення екологічної складової рубки, зменшення собівартості робіт та зростання продуктивності покритої лісом площі через зменшення площі трелювальних шляхів, таких як пасічні та магістральні трелювальні волоки, а також допоміжні технологічні коридори. Водночас це слугуватиме орієнтиром для оновлення в лісових господарствах парку трелювальної техніки та механізованих трелювальних засобів
Longevity of species of the genus Acer L. in street plantings of industrial cities of the steppe zone of Ukraine
No full textДосліджено життєвий стан видів роду Acer L. у вуличних насадженнях Покровська, розташованого в північно-степовій зоні України. Визначено видовий склад, представленість у насадженнях, вікову структуру, життєздатність, бонітет, патологічні зміни стовбурів та крон. Розраховано ступінь пригніченості різновікових дерев. Встановлено, що в насадженнях зростають Acer platanoides, A. pseudoplatanus, A. saccharinum, представленість яких становить 8, 2 та 0,6 % відповідно. Найпоширеніші середньовікові дерева від 11 до 50 років, частка яких становить 89 %; молоді рослини віком до 10 років репрезентовані 3 %, понад 50 років – 8 %. Визначено, що у вуличних насадженнях найпоширеніші дерева невисоких класів бонітету (ІІ та ІІІ), частка яких становить 21 і 28 % відповідно. До них віднесено 30,5 і 32,2 % особин A. platanoides; 7,0 і 28,0 % – A. pseudoplatanus; 10,5 і 51,7 % – A. saccharinum. Низький клас бонітету (ІV) визначено у 20,3 % особин досліджуваних видів. До нього віднесено 15,1 % дерев A. platanoides, 22,0 % – A. pseudoplatanus та 17,1 % – A. saccharinum. До дуже низького класу бонітету (V) віднесено 20,2 % досліджуваних рослин. Доведено, що клас бонітету досліджуваних видів знижується зі збільшенням віку. Проаналізовано основні ушкодження дерев, серед яких найчастіше трапляються засохлі скелетні гілки (12,5 %); розрідження крони та суховерхівковість (по 8,8 %); сухобочини (6,7 %); морозобоїни і тріщини (4,5 %). Найбільшу кількість патологічних змін виявлено у A. saccharinum, частка яких становить 21,9 %, найменшу – у A. platanoides (12,7 %), що свідчить про різну стійкість видів до ураження їх фітопатогенами та ентомошкідниками. Визначено, що вуличні насадження за відносним життєвим станом, який у дерев A. platanoides дорівнює 94 умовним балам, а у A. pseudoplatanus – 82, відповідають категорії "здорові". Показник у A. saccharinum становить 62 бали, що характеризує дерева як "ослаблені". З’ясовано, що дерева A. platanoides і A. pseudoplatanus стійкі до умов міських вуличних насаджень північно-степової зони України. Доведено, що у досліджуваних видів, починаючи з 40-річного віку, відбуваються деструктивні зміни в розвитку, що призводить до погіршення життєвого стану та зменшення тривалості їхнього життя і вони потребують заміни на молоді саджанці. Результати дослідження доцільно застосовувати під час проєктування та реконструкції міських вуличних насаджень північно-степової зони України для найефективнішого використання досліджуваних видів та створення стійких довговічних насаджень.A study of the vital state of species of the genus Acer L. in street plantings of Pokrovsk, located in the northern steppe zone of Ukraine, was conducted. The species composition, representation in plantings, age structure, viability, quality, pathological changes in trunks and crowns were determined. The degree of oppression of trees of different ages was calculated. It was ascertained that Acer platanoides, A. pseudoplatanus, A. saccharinum grow in plantings, the representation of which is 8 %, 2 % and 0.6 %, respectively. The most common are middle-aged trees from 11 to 50 years old, the share of which is 89 %; young plants under 10 years old are represented by 3 %, over 50 years old – 8 %. It was determined that the most common trees in street plantings are low-quality trees (II and III), the share of which is 21 % and 28 %, respectively. They include 30.5 % and 32.2 % of A. platanoides individuals; 7.0 % and 28.0 % – A. pseudoplatanus; 10.5 % and 51.7 % – A. saccharinum. Low quality class (IV) was determined in 20.3 % of the studied species. It includes 15.1 % of A. platanoides trees, 22.0 % – A. pseudoplatanus and 17.1 % – A. saccharinum. 20.2 % of the studied plants are classified as very low quality class (V). It is proven that the quality class of the studied species decreases with increasing age. The main tree damages were analyzed, among which the most common are dried skeletal branches (12.5 %); crown thinning and dieback (8.8 % each); shrinkage of lateral branches (6.7 %); frost cracks and fissures (4.5 %). The largest number of pathological changes was found in A. saccharinum, the share of which is 21.9 %, the smallest – in A. platanoides (12.7 %), which indicates different resistance of species to damage by phytopathogens and insect pests. It was determined that the street plantings, according to the relative vital state, which is 94 conditional points for A. platanoides trees, and for A. pseudoplatanus – 82, correspond to the category of "healthy". The indicator for A. saccharinum is 62 points, which characterizes the trees as "weakened". It was also found that A. platanoides and A. pseudoplatanus trees are resistant to the conditions of urban street plantings of the northern steppe zone of Ukraine. Moreover, it was proven that the studied species, starting from the age of 40, undergo destructive changes in development, which leads to a deterioration in their vital condition and a decrease in their lifespan, and they require replacement with young seedlings. The results of the research should be used in the design and reconstruction of urban street plantings in the northern steppe zone of Ukraine for the most effective use of the studied species and the creation of sustainable long-term plantings
Динаміка таксаційних показників деревних насаджень з участю дуба червоного правобережжя Центрального Лісостепу
No full textSome areas where stands with the participation of red oak (Quercus rubra L.) grow were identified based on the analysis of the individual tree taxation data of forest stands in the right-bank part of the Central Forest-Steppe, encompassing Vinnytsia, Cherkasy, Zhytomyr, and Kyiv administrative regions, as of January 1, 2024. The dynamics of their forestry-taxation indicators were analyzed. The areas of stands with red oak participation within the specified administrative regions were determined as follows: Vinnytsia – 18.6 thousand ha (of which pure stands – 809.4 ha); Kyiv – 13.9 thousand ha (pure stands – 404,0 ha); Cherkasy – 6.8 thousand ha (pure stands – 179.9 ha); Zhytomyr – 5.8 thousand ha (pure stands – 485.9 ha). It was determined that the proportion of pure red oak stands is 4.2 % of the total area of stands with its participation in the study region. The distribution of the total area of these stands by age classes, administrative regions, and coefficients of red oak participation in the composition was carried out. The average age of stands with red oak participation and the average coefficient of its participation in the composition of stands were determined. The location of the oldest stands with the participation of this species in the study region was established. The distribution of the total area of stands with red oak participation by dominant species and administrative regions was carried out. It was found that red oak grows in stands where thirty-nine tree species are dominant, with the largest areas occupied by stands dominated by common oak (Quercus robur L.) and Scots pine (Pinus sylvestris L.), while the smallest areas are dominated by Manchurian walnut (Juglans mandshurica) and smooth elm (Ulmus laevis). It was established that the total wood stock in stands with the participation of red oak in the right-bank part of the Central Forest-Steppe is 7140.9 thousand m³, of which 60 % accounts for the stock of pure red oak stands. The distribution of the area and total stock of pure red oak stands by age groups and administrative regions was carried out. The average stock of red oak monocultures in the study region and within administrative regions was determined as well, which indicates their high productivity. It was found that the stands with red oak participation in Zhytomyr and Vinnytsia Regions have the highest productivity in the area, and those in Cherkasy Region have the lowest productivity.На підставі аналізу повидільної таксаційної бази даних лісових насаджень правобережної частини Центрального Лісостепу, що охоплює Вінницьку, Черкаську, Житомирську та Київську адміністративні області, станом на 01.01.2024 р., ідентифіковано ділянки, де зростають насадження з участю дуба червоного (Quercus rubra L.). Проаналізовано динаміку їх лісівничо-таксаційних показників. Встановлено площі насаджень з дубом червоним у межах зазначених адміністративних областей: Вінницька – 18,6 тис. га (з них чисті деревостани – 809,4 га); Київська – 13,9 тис. га (чисті деревостани – 404,0 га); Черкаська – 6,8 тис. га (чисті деревостани – 179,9 га); Житомирська – 5,8 тис. га (чисті деревостани – 485,9 га). Визначено, що частка чистих насаджень дуба червоного становить 4,2 % від загальної площі насаджень з його участю в регіоні дослідження. Проведено розподіл загальної площі цих насаджень за класами віку, адміністративними областями та коефіцієнтами участі дуба червоного у складі. Визначено середній вік деревостанів з дубом червоним та середній коефіцієнт його участі у складі насаджень. Встановлено місце розташування найстаріших насаджень з участю цього виду в регіоні дослідження. Проведено розподіл загальної площі насаджень з дубом червоним за домінантними видами та адміністративними областями. Встановлено, що дуб червоний зростає в насадженнях, де домінують тридцять дев'ять деревних видів, при цьому найбільші площі займають насадження з домінуванням дуба звичайного (Quercus robur L.) та сосни звичайної (Pinus sylvestris L.), найменші площі – з домінуванням горіха манжурського (Juglans mandshurica) та в'яза гладкого (Ulmus laevis). Встановлено, що загальний запас деревини в насадженнях з участю дуба червоного у правобережній частині Центрального Лісостепу становить 7140,9 тис. м³, з яких 60 % припадає на запас чистих деревостанів дуба червоного. Проведено розподіл площі та запасу чистих деревостанів дуба червоного за віковими групами та адміністративними областями. Визначено середній запас монокультур дуба червоного у регіоні дослідження та в межах адміністративних областей, який засвідчує про їх високу продуктивність. Встановлено, що найбільшою продуктивністю у регіоні відзначаються деревостани з рослинами дуба червоного, що зростають у Житомирській та Вінницькій областях, найнижчою – у Черкаській області