Scientific Bulletin of UNFU (Ukrainian National Forestry University)
Not a member yet
2661 research outputs found
Sort by
Особливості ураження Viscum album L. представників роду Acer L. у насадженнях Харкова
No full textEuropean mistletoe (Viscum album L.) is a hemiparasitic plant that invades trees in forests, woodlands, and urban areas. This plant positively impacts biodiversity, water, nutrient, and energy cycles, but sometimes causes a decrease in growth, deterioration, and decorative effect of trees. Recently, European mistletoe prevalence and population density have increased in many regions, especially urban areas. At the same time, a decrease in the European mistletoe population occurs in Kharkiv, while remaining high outside the city. The prevalence of mistletoe and its impact on tree health in low-density populations have not been studied yet. The presented study covered the assessment of these traits on maples and the health of these trees, in particular, health class, defoliation, and proportion of dry branches in streets, parks, and groups of trees around houses or yards. Among the four maple species such as A. platanoides, A. pseudoplatanus, A. negundo, and A. saccharinum, A. platanoides (Norway maple) was the most abundant. V. album colonized Norway maple and A. saccharinum (silver maple), and its prevalence and density were highest on silver maple, especially in yards (22 bushes/tree). V. album abundance on Norway maple increased as trees weakened to health class 3 (severely weakened) and decreased on health class 4 (dying-up) trees. However, the density of V. album bushes on class 4 trees was significantly higher than on class 3 trees of health class. The average health index of infested and non-infested Norway maple trees was not statistically different. The defoliation of Norway maple trees in all surveyed types of plantations is significantly higher than that of non-infested ones (15.9 and 11.5 %, respectively). The proportions of dry branches in the crowns of infested Norway maples only in parks were significantly higher than in non-infested trees (24.1 and 10.6 %, respectively). The correlation between the density of V. album bushes and the tree health index is quite low and insignificant. The low prevalence of V. album in the plantations of Kharkiv compared to the publications of previous years may be the consequence of vector bird migration to forest shelterbelts outside the city under the influence of frequent loud alarms during the war, as well as the result of pruning, which limits the possibilities of staying the birds in the crowns.Здійснено аналіз поширення кущів омели білої (Viscum album L.) на представниках роду Acer L. у місті Харкові та показників санітарного стану уражених дерев. Серед обстежених дерев визначено чотири види роду Acer L., зокрема A. platanoides, A. pseudoplatanus, A. negundo та A. saccharinum. Встановлено, що ураження зазнали представники виду A. platanoides та A. saccharinum, причому поширеність V. album на A. saccharinum є більшою, ніж на A. platanoides, за винятком вуличних насаджень. Відзначено, що поширеність V. album на A. platanoides є значуще більшою у дворах, ніж у парках. Встановлено, що середня щільність кущів V. album на одне дерево є найбільшою на A. saccharinum у насадженнях усіх типів із максимумом у дворах (22 куща/дерево). Середня щільність кущів V. album на A. platanoides не має значущих відмінностей у різних типах насаджень. V. album заселяла дерева A. platanoides 1–4 категорій санітарного стану, причому поширеність збільшувалася у міру погіршення санітарного стану дерев від 1 до 3 категорій і зменшувалася на деревах 4 категорії. Водночас, середня щільність кущів V. album на дереві 4 категорії була значуще більшою, ніж на деревах 3 категорії санітарного стану. Не виявлено значущих різниць індексу санітарного стану заселених та не заселених дерев A. platanoides. Санітарний стан досліджених дерев виявився кращим у дворах (індекс стану 1,9), ніж на вулицях і в парках (індекс стану 2,6 і 2,7 відповідно). Санітарний стан не заселених дерев був найгіршим у вуличних насадженнях (індекс стану 2,6), а найкращим у парках (індекс стану 2,0). Встановлено, що дефоліація заселених дерев A. platanoides в усіх обстежених типах насаджень є більшою, ніж незаселених (15,9 і 11,5 % відповідно), причому дефоліація заселених і незаселених дерев є найменшою у дворах (6,9 і 4,8 % відповідно). Визначено, що поширення сухих гілок у кронах заселених дерев A. platanoides тільки у парках було більшим, ніж незаселених дерев (24,1 і 10,6 % відповідно), а серед заселених дерев – більшим у парках, ніж у дворах (24,1 і 5,4 % відповідно). Коефіцієнти кореляції між щільністю кущів V. album та індексом санітарного стану дерев є низькими та незначущими
Аналіз дендрофлори Дослідної станції тютюнництва ННЦ "ІЗ НААН" України
Full text linkLiterary sources on the analysis of dendroflora of various Ukrainian and foreign research institutions have been studied. Tree and bush plants growing on the territory of the Tobacco Research Station of the National Research Center "Institute of Agriculture of the National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine" were examined. The analysis of representatives of the dendroflora of this scientific institution was carried out. It was revealed that the woody plants of the Research Station include representatives of 20 taxonomic groups from the departments of gymnosperms (8 taxa) and angiosperms (12 taxa). The ratio of tree angiosperm species in relation to the total number (6824 units) of plantations is 50.5 % (3446 units), and gymnosperms, respectively, 49.5 % (3378 units). The distribution of woody and bushy plants growing on the territory of Tobacco Research Station was accomplished according to the criteria of drought resistance and winter resistance, in relation to soil fertility and moisture. During the research period, most representatives of dendroflora had high winter hardiness (plants overwintered without damage), and two (Buxus sempervirens L. and Morus alba 'Рendula') had sufficient hardiness. The assessment of drought resistance of woody and shrubby plants made it possible enabled establishing that 18 taxonomic groups of woody and shrubby plants are drought-resistant, and two species are sufficiently drought-resistant. Considering soil moisture, woody and bush plants of the Tobacco Research Station of "IZ NAAN" are divided into the following groups: hygrophytes, mesophytes, mesoxerophytes, xerophytes, and in relation to soil fertility, these plants are divided as follows: eutrophs, mesotrons and oligotrophs. The general condition of tree and shrub plants of the Tobacco Research Station was studied, the high adaptive potential of dendroflora representatives to the sharp change in climatic conditions in recent years in the studied territory was noted and assessed as good. Recommendations for the care of woody and shrubby plants were provided, and selection of an assortment of newly introduced species and forms of woody and shrubby plants was also performed to replenish the dendroflora collection of the tobacco research station.Опрацьовано літературні джерела із аналізу дендрофлори різноманітних науково-дослідних установ нашої країни і за кордоном. Досліджено деревні та кущові рослини, які зростають на території Дослідної станції тютюнництва Національного наукового центру "Інститут землеробства Національної академії аграрних наук України". Проведено аналіз представників дендрофлори даної наукової установи. Встановлено, що до складу деревних рослин Дослідної станції входять представники 20 таксономічних груп із відділів голонасінних (8 таксонів) та покритонасінних (12 таксонів). Співвідношення деревних покритонасінних порід по відношенню до загальної кількості (6824 шт.) насаджень становить 50,5 % (3446 шт.), а голонасінних відповідно 49,5 % (3378 шт.). Проведено розподіл деревних і кущових рослин, які зростають на території Дослідної станції тютюнництва за критеріями посухостійкості, зимостійкості, відношенню до родючості та вологості ґрунту. Впродовж періоду досліджень більшість представників дендрофлори мали високу зимостійкість (рослини перезимували без пошкоджень), а два (Buxus sempervirens L. та Morus alba 'Рendula') достатню. Оцінювання посухостійкості деревних і кущових рослин дало можливість встановити, що 18 таксономічних груп деревних і кущових рослин є посухостійкими, а два види – достатньо посухостійкими. За відношенням до вологості ґрунту деревні та кущові рослин Дослідної станції тютюнництва ННЦ "ІЗ НААН" розподілені на наступні групи: гігрофіти, мезофіти, мезоксерофіт, ксерофіти, а за відношенням до родючості ґрунту дані рослини розподілені в такий спосіб: евтрофи, мезотрони і оліготрофи. Досліджено загальний стан деревних і кущових рослин Дослідної станції тютюнництва, відзначено високий адаптивний потенціал представників дендрофлори до різкої зміни кліматичних умов в останні роки на досліджуваній території і оцінено його як добрий. Надано рекомендації з догляду за деревними та кущовими рослинами та проведено підбір асортименту нових інтродукованих видів та форм деревних і кущових рослин для колекційного поповнення дендрофлори дослідної станції тютюнництва
Аналіз процесу витискання олії та визначення перспектив автоматизації роботи шнекового преса
Full text linkOver the last few years, vegetable oils have become an integral food part of the vast majority of the planet's population. In order to preserve all valuable substances in vegetable oils, it is necessary to correctly choose the rational parameters of the oil extraction process. The main purpose of this research is to analyze the influence of various factors on the quantitative and force parameters of the oil extraction process and substantiate the prospective directions of automation of the screw press operation. The research methodology is focused on mathematical modeling of the pressing process and analyzing the stress-strain characteristics of the pressed material (sunflower seeds and cake) at different operational conditions and design parameters of the screw. The obtained results are presented in the form of analytical dependencies of the press output (productivity), extraction pressure, and consumed power on the screw rotational frequency and screw flight pitch. The corresponding graphical dependencies are plotted for visualization of the obtained results with reference to the existing household press LiangTai LTP200. The conclusions on the prospective directions of automation of the screw press operation are drawn. Particularly, the necessity of regulating the temperature of the pressing chamber and extracted oil by means of applying additional heating and cooling devices is substantiated. As well, the sensors that monitor the mass of the extracted oil and the consumed current of the electric motor are proposed to be installed. The rotational frequency of the screw is suggested to be adjustable by applying the frequency converter controlled by the additional electronic system based on the data obtained from the sensors. The paper may be used by scientists and engineers working on designing screw presses and improvement of their performance characteristics. Further investigations on the subject of this research may be focused on experimental verification of the qualitative and quantitative parameters of the extracted oil depending on the type of the seeds or kernels to be pressed, and operational parameters of the press (screw rotation frequency, temperature of the pressing chamber, etc.).За останні кілька років рослинні олії стали невід'ємною частиною раціону харчування переважної більшості населення планети. Щоб зберегти всі цінні речовини в рослинних оліях, необхідно правильно підібрати раціональні параметри процесу їх екстракції (витискання). Основною метою даного дослідження є аналіз впливу різних факторів на кількісні й силові параметри процесу пресування олії та обґрунтування перспективних напрямів автоматизації роботи шнекових пресів. Методологія дослідження базується на математичному моделюванні процесу пресування олії та аналізі характеристик напружено-деформованих стану пресованого матеріалу (насіння соняшника та макухи) при різних умовах роботи та конструктивних параметрах шнекового преса. Отримані результати представлені у формі аналітичних залежностей продуктивності преса, тиску екстрагування та споживаної потужності від частоти обертання шнека та кроку його гвинтової лінії. Для візуалізації отриманих результатів наведено відповідні графічні залежності, що характеризують експлуатаційні характеристики побутового преса LiangTai LTP200. Зроблено висновки щодо перспективних напрямів автоматизації роботи шнекових пресів. Зокрема, обґрунтовано потребу регулювання температури камери пресування та видобутої олії шляхом застосування додаткових нагрівних та охолоджувальних пристроїв. Запропоновано встановити давачі, які контролюють масу екстрагованої олії та споживаний струм електродвигуна. Частоту обертання шнека запропоновано регулювати за допомогою частотного перетворювача, керованого додатковою електронною системою на основі даних, отриманих від вказаних давачів. Дане дослідження буде корисним для науковців та інженерів, які працюють над проектуванням шнекових пресів та покращенням їх експлуатаційних характеристик. Подальші дослідження з даної проблематики можна зосередити на експериментальній перевірці якісних і кількісних параметрів екстрагованої олії залежно від типу насіння і робочих параметрів шнекового преса (частоти обертання шнека, температури пресування олії, тощо)
Особливості техногенного впливу резервуарів з рідкими вуглеводнями на довкілля під час сейсмічних навантажень
No full textThe integrity of liquid hydrocarbon storage tanks (LHST) and their technical condition are primary objects of seismic impact control. Damage to tanks under the seismic loads action could lead to leakage of environmentally hazardous liquids and environmental pollution, as well as increasing the risk of fire and explosion. The results of recent seismological studies have established that there is a danger of local and strong subcortical earthquakes with a magnitude of more than 5 (more than 6 points on the MSK-64 scale) on the territory of Ukraine, including its platform part. In recent years, the problem of low-seismic and non-seismic areas prone to technogenic earthquakes caused by underground explosions, mining operations and anthropogenic influence has become especially acute. The main factors of the natural and technogenic seismic situation in the territories of cities and other settlements are the complex structural-tectonic and geological-lithological structure of the territories, and the dangerous geological processes of development. The paper investigated the causes of technogenic seismic loads. The strengthening factors of technogenic earthquakes have been determined. It has been proven that an important accompanying task in the analysis of seismic hazard is the study of the increased groundwater level and the flooding problem. The scientific and theoretical foundations of creating control schemes for the environmental safety level of liquid hydrocarbon storage tanks under seismic loads have been developed. It has been proven that it is necessary to monitor constantly seismic activity even in non-seismic zones and take into account the possibility of increasing seismic activity of both technogenic and natural origin. It is important to improve the assessing methods of the accidents risk of liquid hydrocarbon storage tanks under seismic loads, the forecasting seismic loads methods, and the typical management schemes development for the storage tanks environmental safety level increasing under seismic loads, the development and improvement of existing documents to regulate the storage tanks environmental safety under seismic loads. The implementation of the developed scientific and theoretical foundations and practical measures will significantly increase the storage tanks environmental safety level under seismic loads.Цілісність резервуарів для зберігання рідких вуглеводнів (РЗРВ) і їх технічний стан є першочерговими об'єктами контролю від сейсмічного впливу. Пошкодження резервуарів під час дії сейсмічних навантажень може призвести до витоку екологічно небезпечної рідини та забруднення довкілля, а також збільшувати ризик пожежі та вибуху. За результатами нещодавніх сейсмологічних досліджень установлено, що на території України, в зокрема і на платформній її частині, існує небезпека місцевих і сильних підкорових землетрусів з магнітудою понад 5 (більше 6 балів за шкалою MSK-64). Останніми роками особливо загострилася проблема малосейсмічних і не сейсмонебезпечних територій, схильних до техногенних землетрусів, спричинених підземними вибухами, гірничими роботами та антропогенним впливом. Основними чинниками природно-техногенної сейсмічної обстановки територій міст та інших населених пунктів є складна структурно-тектонічна та геолого-літологічна будова територій, розвиток небезпечних геологічних процесів. Досліджено причини виникнення техногенних сейсмічних навантажень. Було визначено підсилюючі чинники техногенних землетрусів. Доведено, що важливим супутнім завданням у вивченні сейсмічної небезпеки є дослідження підвищеного рівня ґрунтових вод і проблеми підтоплення. Розроблено науково-теоретичні основи створення схем управління рівнем екологічної безпеки резервуарів для зберігання рідких вуглеводнів під час сейсмічних навантажень. Доведено, що необхідним є постійний моніторинг сейсмічної активності навіть у несейсмічних зонах та врахування можливості підвищення сейсмічної активності як техногенного, так і природного походження. Важливим є подальше вдосконалення методик оцінювання ризику аварій резервуарів для зберігання рідких вуглеводнів під час сейсмічних навантажень, методик прогнозування сейсмічних навантажень, розроблення типових схем управління рівнем екологічної безпеки резервуарів для зберігання рідких вуглеводнів під час сейсмічних навантажень, розроблення та вдосконалення наявних нормативних документів, що регламентують екологічну безпеку РЗРВ під час сейсмічних навантажень. Впровадження розроблених науково-теоретичних основ та практичних заходів дасть змогу значно підвищити рівень екологічної безпеки зберігання рідких вуглеводнів під час сейсмічних навантажень
Зміна радіоактивного забруднення рослин живого надґрунтового покриву у насадженнях вільхи чорної від часу аварії на ЧАЕС у лісах Житомирського Полісся
No full textThe results of research conducted over the past 30 years in the forest ecosystems of Zhytomyr Polissia, in the areas affected by radioactive contamination as a result of the Chornobyl accident. In the course of the research carried out at the Poliskyi Branch of the Ukrainian Research Institute of Forestry and Forest Melioration named after G. M. Vysotsky, methods of forest radioecology, botany, and forestry were used, and the results were processed using statistical analysis. The peculiarities of radioactive contamination of the most common herbaceous and dwarf-shrub plants in the stands of black alder in damp fairly fertile site types were studied. As indicators characterizing these features, we used 137Cs specific activity in the aboveground part of plants and the transfer factor of radionuclide to plant phytomass from the soil. It was found that the highest values of the transfer factor of 137Cs from the soil to the aerial part of the plant phytomass in 1999 are characteristic of ferns: for Dryopteris cristata (L.) A. Gray (276.9 m2∙kg-1∙10-3), Dryopteris carthusiana (Vill.) H. P. Fuchs (236.5 m2∙kg-1∙10-3), Thelypteris palustris Schott (171.2 m2∙kg-1∙10-3), and Athyrium filix-femina (L.) Roth (164.0 m2∙kg-1∙10-3). It was found that among the higher plants, the highest values of this indicator are for the Agrostis stolonifera L. (263.5 m2∙kg-1∙10-3), Galium uliginosum L. (155.8 m2∙kg-1∙10-3) and Maianthemum bifolium (L.) F. W. Schmidt (155.4 m2∙kg-1∙10-3). It was found out that the previously noted trends and interspecific differences in radionuclide accumulation persist after 22 years. It is shown, using the example of three plant species (Lysimachia vulgaris L., Galium uliginosum, and Maianthemum bifolium), that during the observation period (1991-2021) there is a gradual decrease in radioactive contamination of living ground cover plants and the intensity of 137Cs intake into them. This is explained by the decay of the radioactive element, its entry into various perennial components of forest ecosystems, some fixation in the soil, and, possibly, its removal beyond their borders. The established decrease in 137Cs specific activity in the aboveground part of plants is described by linear equations: for Lysimachia vulgaris – Am = –605.34a + 3745.6; R² = 0.98; Galium uliginosum – Am = –5107.5a + 30698; R² = 0.99; Maianthemum bifolium – Am = –4661.6 a + 28280; R² = 0.98. The identified peculiarities of radioactive contamination of various plant species, changes in 137Cs specific activity in them, and transfer factors of the radionuclide from the soil in stands of black alder in damp fairly fertile site types can be used in scientific works to predict possible changes in its redistribution within the ecosystem, as well as in the practice of harvesting medicinal plants in areas contaminated with radionuclides.Наведено результати досліджень, що здійснювали впродовж останніх 30 років у лісових екосистемах Житомирського Полісся, на територіях, які зазнали радіоактивного забруднення внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС. У процесі проведення досліджень, які виконані у Поліському філіалі Українського науково-дослідного інституту лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г. М. Висоцького, використано методики з лісової радіоекології, ботаніки та лісівництва, обробляння результатів виконано з використанням статистичного аналізу. Досліджено особливості радіоактивного забруднення найпоширеніших трав'яних і чагарничкових рослин у деревостанах вільхи чорної у сирих сугрудах. Як показники, що характеризують ці особливості, використано питому активність 137Cs у надземній частині рослин, а також коефіцієнт переходу радіонукліду до фітомаси рослин з ґрунту. Виявлено, що найбільші величини коефіцієнта переходу 137Cs із ґрунту до надземної частини фітомаси рослин у 1999 р. властиві папоротям: для щитника гребенястого – 276,9 м2∙кг-1∙10-3, щитника шартрського -236,5 м2∙кг-1∙10-3, теліптеріса болотяного – 171,2 м2∙кг-1∙10-3, безщитника жіночого – 164,0 м2∙кг-1∙10-3. Встановлено, що із вищих рослин найбільші величини цього показника характерні для польовиці пагононосної – 263,5 м2∙кг-1∙10-3, підмаренника багнового – 155,8 м2∙кг-1∙10-3 і веснівки дволистої – 155,4 м2∙кг-1∙10-3. З'ясовано, що відзначені раніше тенденції та міжвидові відмінності у нагромадженні радіонукліду зберігаються і через 22 роки. Показано, на прикладі трьох видів рослин (вербозілля звичайного, підмаренника багнового та веснівки дволистої), що впродовж періоду спостережень (1991-2021 рр.) відбувається поступове зменшення радіоактивного забруднення рослин живого надґрунтового покриву та інтенсивності надходження 137Cs до них. Це можна пояснити розпадом радіоактивного елемента, його надходженням до різних багаторічних компонентів лісових екосистем, деяким закріпленням у ґрунті і, можливо, винесенням за їх межі. Встановлене зменшення питомої активності 137Cs у надземній частині рослин описується лінійними рівняннями: для вербозілля звичайного – Am = –605,34a + 3745,6; R² = 0,98; підмаренника багнового – Am = –5107,5a + 30698; R² = 0,99; веснівки дволистої – Am = –4661,6a + 28280; R² = 0,98. Виявлені особливості радіоактивного забруднення різних видів рослин, зміни величини питомої активності 137Cs у них і коефіцієнтів переходу радіонукліду із ґрунту у деревостанах вільхи чорної у сирих сугрудах можна використовувати у наукових роботах для прогнозування можливих змін у його перерозподілі в межах біогеоценозу, а також у практиці заготівлі лікарських рослин на територіях, забруднених радіонуклідами
Побудова комплексу персоналізованих інтерфейсів для інформаційної системи "Розумне домогосподарство"
No full textThe importance and advantages of building personalized interfaces for information systems focused on information technology support of the smart household are considered. To carry out a comprehensive study of a wide range of diverse implementations of information systems of the smart home class from numerous industrial manufacturers, the authors covered a large array of modern scientific publications, materials of professional seminars and conferences. Systematized and presented in tabular form are integrated results, which significantly simplifies their perception. A conceptual model of the smart household information system was built, actor classes were formed, and their roles were systematically investigated as well. A conceptual model of the information system under development has been built. A diagram of requirements with corresponding levels of access to the full set of functions of the smart household information system has been developed. Modern approaches to the design of a complex of interfaces and the use of the persona method to create individualized solutions are analyzed, examples of the use of the persona method in the construction of interfaces for various categories of users of the proposed information system, such as house owners, family members, system administrators and others, are given. Personalized interfaces have been proven to improve usability, increase efficiency and satisfaction from using information systems, and promote user engagement and loyalty. Valuable advice is provided for developers and interface designers who seek to create effective and customized solutions for the smart household information system. It has been established that the development of intuitive, personalized interfaces for the information systems created by the authors is an investment-attractive direction focused on automating and improving the implementation of a wide variety of functions in a multi-disciplinary, sprawling modern household, in particular, such as the care of pets and domestic animals, the garden, the home territory, etc. It has been found that the use of a user-friendly interface in this type of system will allow household owners to monitor and remotely control many useful functions, using a mobile phone or tablet. The interfaces of the mobile application, the prototype of which was developed by the authors using the persona method, are presented on a mobile phone, smartphone, and tablet. It was determined that the formed prototype is a promising solution for users who want to organize the system management of smart devices in an extensive multi-functional smart household system.Розглянуто важливість та переваги побудови персоналізованих інтерфейсів для інформаційних систем, зорієнтованих на інформаційно-технологічну підтримку "розумного домогосподарства". Для проведення комплексного дослідження широкого спектра різнопланових реалізацій інформаційних систем класу "розумний дім" від чисельних промислових виробників, автори охопили великий масив сучасних наукових публікацій, матеріалів фахових семінарів і конференцій. Систематизовано та подано у табличній формі інтегровані результати, що істотно спрощує їх сприйняття. Побудовано концептуальну модель інформаційної системи "розумне домогосподарство", сформовано класи акторів та систематично досліджено їхні ролі. Розроблено діаграму вимог з відповідними рівнями доступу до повного комплексу функцій інформаційної системи "розумне домогосподарство". Проаналізовано сучасні підходи до проектування комплексу інтерфейсів та використання методу персон для створення індивідуалізованих рішень, наведено приклади використання методу персон у побудові інтерфейсів для різних категорій користувачів запропонованої інформаційної системи, таких як власники будинків, члени сім'ї, адміністратори системи та інші. Доведено, що персоналізовані інтерфейси покращують зручність, підвищують ефективність та задоволення від використання інформаційних систем, а також сприяють залученості та лояльності користувачів. Надано цінні поради для розробників та дизайнерів інтерфейсів, які прагнуть створювати ефективні та індивідуалізовані рішення для інформаційної системи "розумне домогосподарство". Встановлено, що розроблення інтуїтивно зрозумілих персоналізованих інтерфейсів для створених авторами інформаційних систем є інвестиційно привабливим напрямом, зорієнтованим на автоматизацію та покращення реалізації найрізноманітніших функцій у багатопрофільному розлогому сучасному домашньому господарстві, зокрема таких як догляд за домашніми та свійськими тваринами, садом, прибудинковою територією тощо. Виявлено, що використання зручного інтерфейсу в таких системах дасть змогу власникам домогосподарств контролювати та дистанційно керувати багатьма корисними функціями, за допомогою мобільного телефону чи планшета. Інтерфейси мобільного застосунку, прототип якого був розроблений авторами з використанням методу "персон", подаються на мобільний телефон, смартфон, планшет. Визначено, що сформований прототип є перспективним рішенням для користувачів, в яких є бажання організувати системне управління "розумними пристроями" в розлогій багатофункціональній системі "розумне домогосподарство"
Системне оцінювання ризиків і викликів під час впровадження методології devops у корпоративних IT-інфраструктурах
No full textA systematic assessment of risks and challenges in the implementation of the DevOps methodology in corporate IT infrastructures is given. The conducted analysis enabled forming a systematic view of the theoretical results of this methodology. Therefore, the article is devoted to the study of the peculiarities of the application of the methodology in the IT projects of the leading companies of Ukraine. Concurrently, the results of practical development and implementation of DevOps methodology in real corporate IT environments are analysed. In the course of research, it was established that there are currently no methodologically coherent systemic approaches to the formation of complex strategies for identification, classification and full understanding of risks and challenges generated by the implementation of DevOps concepts in corporate IT structures. The purpose, object and subject of the original research are formulated, as well as tasks, the fulfilment of which would enable ensuring their implementation. Professional interpretations of a set of basic concepts and definitions, which serve as the terminological basis for the fragment of the original problem area studied in the article, have been formed and provided. The sequence of the main stages of the implementation of the DevOps methodology in IT infrastructures has been formed. Among the key practices of the specified methodology there are as follows: continuous integration, continuous implementation, continuous deployment, microservice architecture, and testing at the stage of software product development. As a result of the analysis, reasonable conclusions were formulated, in particular, that one of the key features of the successful implementation of the DevOps methodology is the creation and active use in these processes of cross-functional teams that unite developers, testers, engineers of the operation department and other roles. The advantages and disadvantages of DevOps are clarified, as well as the main risks and challenges that arise during its implementation are determined. The situations that can be generated in the processes of implementing the DevOps methodology in cases of incompatibility of the relevant tools and lack of standards have been analysed. Groups of risks related to the insufficient level of automation of support of IT infrastructure security functions at the appropriate level are separately highlighted. A system vision was formed regarding the composition of a separate strategy for minimizing risks and overcoming challenges when implementing the DevOps methodology in specific IT infrastructures. The work uses a systematic approach that makes it possible to comprehensively cover the scientific and technological features of DevOps, considering the interrelationships between them and evaluate their impact on the efficiency and security of IT projects. Some recommendations for optimizing DevOps processes, reducing risks and overcoming challenges are offered, and prospects for further research in this direction are outlined as well.Досліджено особливості застосування методології в ІТ-проєктах провідних фірм України. Наведено методику системного оцінювання ризиків і викликів під час впровадження методології DevOps у корпоративних IT-інфраструктурах. Проведений аналіз дав змогу сформувати системний погляд на теоретичні результати цієї методології. Проаналізовано результати практичних розробок і впровадження методології DevOps в реальних корпоративних ІТ-середовищах. Встановлено, що наразі немає методологічно цілісних системних підходів до формування комплексних стратегій щодо ідентифікації, класифікації та повного розуміння ризиків і викликів, які генеруються під час впровадження DevOps концепцій в корпоративних ІТ-структурах. Сформульовано мету, об'єкт та предмет оригінального дослідження, а також завдання, виконання яких дало змогу забезпечити їх реалізацію. Сформовано та надано фахові трактування множини базових понять та означень, які слугують термінологічним базисом для досліджуваного фрагменту оригінальної проблемної області. Сформовано послідовність основних етапів впровадження методології DevOps в ІТ-інфраструктурах. Серед ключових практик зазначеної методології виділено постійну інтеграцію, постійне впровадження, постійне розгортання, мікросервісну архітектуру, а також тестування на етапі розроблення програмного продукту. Внаслідок проведеного аналізу сформульовано обґрунтовані висновки про те, що однією із ключових особливостей успішного втілення методології DevOps є створення та активне використання в цих процесах крос-функціональних команд, які об'єднують розробників, тестувальників, інженерів відділу експлуатації та інші ролі. З'ясовано переваги та недоліки DevOps, а також визначають основні ризики та виклики, які виникають при її впровадженні. Проаналізовано ситуації, які можуть генеруватись в процесах імплементації методології DevOps у випадках несумісності відповідних інструментів і відсутності стандартів. Виокремлено групи ризиків, пов'язаних з недостатнім рівнем автоматизації підтримки функцій безпеки ІТ-інфраструктури на належному рівні. Сформоване системне бачення щодо компонування окремої стратегії мінімізації ризиків і подолання викликів під час впровадження методології DevOps в конкретних ІТ-інфраструктурах. У роботі використано системний підхід, який дає змогу комплексно охопити наукові та технологічні особливості DevOps, врахувати взаємозв'язки між ними та оцінити їх вплив на ефективність та безпеку IT-проєктів. Запропоновано рекомендації щодо оптимізації процесів DevOps, зменшення ризиків і подолання викликів, а також окреслюють перспективи подальшого дослідження в цьому напрямі
Розпізнавання пошкоджень меніска засобами глибинних нейронних мереж
No full textIn the realm of contemporary medical research, a critical task is enhancing the accuracy of diagnostics and treatment for injuries to the knee joint, especially the meniscus. Given the limitations of traditional methods like arthroscopy, which often rely on the surgeons experience and skills, there is an emerging need for developing and applying innovative technologies. Proposed to use deep neural networks (DNNs) for automated recognition of meniscal tears during surgical operations based on images from arthroscopic cameras. Various configurations of YOLOv8 architecture, ranging from Nano to Large, are considered, enabling the tailoring of solutions to specific clinical needs and computational resources. While deep learning in medicine is not a novel phenomenon, this work emphasizes the innovation in adapting powerful algorithms to the specific challenges associated with diagnosing the condition of intra-articular structures. A dataset was created to develop an effective diagnostic system that includes annotated images of meniscal tears. This dataset was utilized to train and test models, allowing for the analysis and comparison of each models ability to generalize and accurately recognize pathologies. Previous works that explore the application of classical deep learning methods to medical diagnostic systems were reviewed. The studys findings revealed that the application of DNNs significantly enhances medical images accuracy and processing speed. However, considering the complexity and diversity of meniscal injuries, it was decided to use deep learning models for detailed analysis of large datasets. During the research, models based on deep learning were trained, which significantly increased the accuracy of identifying types of damage. Experimental tests conducted based on the data obtained showed that models trained on expanded datasets demonstrated higher classification accuracy. These results confirm the potential of using deep learning to improve medical diagnostic capabilities. The research could make a significant contribution to the further development of technologies in medical diagnostics, particularly in optimizing surgical interventions and ensuring high diagnostic accuracy in real time. This opens new possibilities for further work toward integrating deep learning into clinical practice, facilitating effective and safe treatment of patients.У контексті сучасних медичних досліджень важливим завданням є підвищення точності діагностики та лікування ушкоджень колінного суглоба, зокрема меніска. Враховуючи обмеження традиційних методів, таких як артроскопія, які часто залежать від досвіду та вмінь хірурга, з'являється потреба в удосконаленні та застосуванні інноваційних технологій. Запропоновано використання глибинних нейронних мереж (ГНМ) для автоматизованого розпізнавання типів пошкоджень меніска під час хірургічних втручань на підставі зображень, отриманих з артроскопічних камер. Розглянуто різні конфігурації архітектури нейронної мережі YOLOv8 – від Nano до Large, що дає змогу адаптувати рішення під конкретні клінічні потреби і обчислювальні ресурси. Використання глибинного навчання в медицині не є новим явищем, проте ця робота вказує на новизну в адаптації потужних алгоритмів до специфічних викликів, пов'язаних із діагностикою стану внутрішньосуглобових структур. Для розроблення ефективної системи діагностики було створено набір даних, який містить анотовані зображення ушкоджень меніска. Цей набір даних було використано для тренування та тестування моделей, що дало можливість проаналізувати і порівняти здатність кожної моделі до узагальнення та точного розпізнавання патологій. Проаналізовано попередні роботи, що розглядають застосування класичних методів глибинного навчання для медичних діагностичних систем. Результати дослідження виявили, що застосування ГНМ демонструє значні переваги у точності та швидкості оброблення медичних зображень. Проте, враховуючи складність і різноманітність пошкоджень меніска, вирішено використати глибинні навчальні моделі для докладного аналізу великих наборів даних. У ході дослідження було розроблено та навчено моделі на підставі глибинного навчання, що дало можливість значно збільшити точність ідентифікації типів ушкоджень. На підставі отриманих даних проведено експериментальні випробування, під час яких моделі, навчені на розширених наборах даних, продемонстрували вищі показники точності класифікації. Ці результати підтверджують потенціал використання глибинного навчання для поліпшення діагностичних можливостей в медицині. Дослідження може стати важливим внеском у подальше удосконалення технологій в області медичної діагностики, зокрема в покращення ефективності хірургічних втручань та забезпечення високої точності діагностики в режимі реального часу. Це відкриває нові можливості для подальшої роботи в напрямі інтеграції глибинного навчання в клінічну практику, сприяючи ефективному та безпечному лікуванню пацієнтів
Модель, структура та метод синтезу нейронного елемента матричного типу
No full textThe growing use of neural networks for data processing requires the search for new and improvement of existing means for their creation. The use of such tools on mobile platforms requires considering additional restrictions on dimensions, weight and power consumption. A promising way to solve this problem is the use of ultra-large integrated circuits (UICs), which, however, requires the development of new models, structures and methods of synthesis of neural elements (NE) as a basis for building neural and neuro-like networks. The paper proposes and describes a generalized model, structure and synthesis method of the matrix-type NE. Algorithms for calculating the scalar product, group summation of partial products, which are used to implement the basic structure of NE, are described. The parameters of the matrix-type NE were evaluated with the formation of partial products according to the modified Booth's algorithm. The developed generalized model of the matrix-type NE with the formation of partial products according to the modified Booth's algorithm is described, the components of which are a data format converter, a device for calculating a scalar product, and a block for implementing the activation function. The developed NE model ensures real-time data processing by matching the time of arrival of input data and weighting factors with the conveyor cycle. In order to halve the number of calculations of partial products, it is proposed to use the matrix method of calculating the scalar product with the formation of partial products using a modified Booth's algorithm. Developed algorithms and structures for group summation of partial products are described, which, ensure a reduction in summation time due to the parallelization of the partial product summation process based on Wallace trees and the cascade parallel-parallel algorithm. The developed basic structure of the matrix-type NE with the formation of partial products using the modified Booth's algorithm is described, which provides real-time data streams processing and implementation on the UICs due to the parallel-parallel formation and summation of partial products based on Wallace trees and the cascade algorithm using pipeline registers to match the intensity of data arrival with the intensity of calculation. The hardware costs for the implementation of the matrix-type NE and the duration of the conveyor cycle for the specified configurations of computing devices, namely, the bit rate of the operands and the number of pairs of products, are estimated.Зростаюче застосування нейромереж для опрацювання даних потребує пошуку нових і вдосконалення наявних засобів для їх розроблення. Застосування таких засобів на мобільних платформах вимагає врахування додаткових обмежень щодо габаритів, маси та енергоспоживання. З'ясовано, що перспективним способом вирішення цієї проблеми є застосування надвеликих інтегральних схем (НВІС), що, однак, потребує розроблення нових моделей, структур і методів синтезу нейронних елементів (НЕ) як основи для побудови нейронних та нейроподібних мереж. У роботі запропоновано й описано узагальнену модель, структуру та метод синтезу НЕ матричного типу. Описано алгоритми обчислення скалярного добутку, групового підсумовування часткових добутків, які використано для реалізації базової структури НЕ. Виконано оцінювання параметрів НЕ матричного типу з формуванням часткових добутків за модифікованим алгоритмом Бута. Описано розроблену узагальнену модель НЕ матричного типу з формуванням часткових добутків за модифікованим алгоритмом Бута, компонентами якої є перетворювач форматів даних, пристрій обчислення скалярного добутку та блок реалізації функції активації. Розроблена модель НЕ за рахунок узгодження тривалості надходження вхідних даних і вагових коефіцієнтів з тактом роботи конвеєра забезпечує опрацювання даних у реальному часі. Для зменшення у два рази кількості обчислень часткових добутків запропоновано використати матричний метод обчислення скалярного добутку з формуванням часткових добутків за допомогою модифікованого алгоритму Бута. Описано розроблені алгоритми та структури для групового підсумовування часткових добутків, які за рахунок розпаралелення процесу підсумовування часткових добутків на підставі дерев Уоллеса та каскадного паралельно-паралельного алгоритму забезпечують зменшення часу підсумовування. Описано розроблену базову структуру НЕ матричного типу з формуванням часткових добутків з використанням модифікованого алгоритму Бута, яка за рахунок паралельно-паралельного формування та підсумовування часткових добутків на підставі дерев Уоллеса і каскадного алгоритму з використанням конвеєрних регістрів для узгодження інтенсивності надходження даних з інтенсивністю обчислення, забезпечує оброблення потоків даних у реальному часі та реалізацію на НВІС. Оцінено витрати обладнання для реалізації НЕ матричного типу та тривалості конвеєрного такту для визначених конфігурацій обчислювальних засобів, а саме, розрядності операндів та кількості пар добутків
Інтеграція захищеної інфраструктури, контейнеризації та DevSecOps для підвищення надійності роботи вебпорталів
No full textFeatures of the integration of secure infrastructure, containerization, and DevSecOps are presented in the paper, which enabled increasing the reliability of web portals, significantly improve their performance and impact resistance. In the course of research, we found that rapid development of numerous web projects requires ensuring their reliability, making the integration of Immutable Infrastructure, containerization, and DevSecOps essential. The research aims at analyzing and evaluating how the integration of these technologies impacts the availability and recoverability metrics of web portals. The research methodology included a comprehensive literature review, the development of a theoretical model, practical implementation, testing, and analysis of the results. The findings indicate that applying Immutable Infrastructure ensures environmental consistency and stability, significantly reducing the risk of unforeseen changes and system errors. Consequently, containerization, particularly with Docker and Kubernetes, simplifies the processes of deployment, scaling, and application isolation, facilitating rapid recovery from failures. Moreover, the integration of DevSecOps practices embeds security at every stage of the development lifecycle, ensuring timely detection and mitigation of vulnerabilities. These technologies collectively enhance overall performance and reduce web portal downtime, thereby decreasing the number of incidents and improving system response times. The research characterizes the patterns of Immutable Infrastructure adoption across different types of organizations, particularly small and medium-sized enterprises, enabling effective adaptation of these practices to specific business needs. The synergistic effect of combining these technologies contributes to achieving a high level of web portal reliability and security. Furthermore, this integration reduces operational costs and enhances the efficiency of development and operations teams. The implementation of containerization and Immutable Infrastructure significantly shortens the time required for updates and new application deployments, which is critical for rapidly evolving web portals. Additionally, DevSecOps practices improve collaboration between development, security, and operations teams, fostering the creation of more secure and resilient systems. The impact of web portal reliability on user satisfaction, a crucial metric for modern online services, was also assessed. The patterns of adopting these approaches in various industries were characterized, demonstrating the universality and effectiveness of these technologies across a wide range of applications. The research results confirm that the integration of Immutable Infrastructure, containerization, and DevSecOps is an effective approach to ensuring reliable and secure web portal operations, meeting the demands of the contemporary dynamic market. Some prospects for further research include optimizing the implementation processes of these technologies in different sectors to confirm their universality and effectiveness.Наведено особливості інтеграції Захищеної інфраструктури, контейнеризації та DevSecOps, що дало змогу підвищити надійність вебпорталів, значно покращити показники їх продуктивності та стійкості до враження. Наразі науковці та практики розробляють велику кількість вебпорталів, а для забезпечення їх надійності широко використовують захищену інфраструктуру (англ. Immutable Infrastructure), контейнеризацію та системи DevSecOps (англ. Development, Security, and Operations – розроблення, безпека та операції), яка інтегрує безпеку в усі етапи життєвого циклу процесу розроблення програмного забезпечення. Компанії запроваджують цей підхід, щоб зменшити ризик виготовлення коду з уразливостями системи безпеки. Проаналізовано та визначено, як інтеграція цих технологій впливає на показники доступності (англ. Availability) та відновлюваності (англ. Recoverability) вебпорталів. Методологія дослідження, яку розробили автори цієї публікації, містила аналіз літератури, вдосконалення теоретичної моделі, практичну реалізацію та тестування, а також аналіз отриманих результатів. Виявлено, що застосування Захищеної інфраструктури забезпечує незмінність та стабільність середовища, значно знижуючи ризик непередбачуваних змін і помилок у роботі системи. Контейнеризація, особливо за допомогою технологій Docker і Kubernetes, спрощує процес розгортання, масштабування та ізоляції застосунків, що сприяє швидкому відновленню після збоїв. Інтеграція практик системи DevSecOps дає змогу запроваджувати безпеку на кожному етапі життєвого циклу процесу розроблення вебпорталів, забезпечуючи своєчасне виявлення та усунення його недоліків. Оцінено вплив цих технологій на загальну продуктивність та зменшення тривалості простою вебпорталів, що знижує кількість інцидентів і зменшує тривалість відгуку системи. Встановлено, що поєднання цих технологій створює синергетичний ефект, сприяючи досягненню високого рівня стійкості та надійності роботи вебпорталів. Виявлено, що така інтеграція також сприяє зниженню операційних витрат, підвищенню ефективності команд розроблення та експлуатації. Запровадження контейнеризації та Захищеної інфраструктури значно знижує тривалість на оновлення та розгортання нових версій застосунків, що є критичним для вебпорталів, які динамічно розвиваються. Застосування практик системи DevSecOps покращує співпрацю між командами розробників, безпеки та операцій, що сприяє створенню більш захищених та стійких до атак систем. Оцінено вплив надійності роботи вебпорталів на задоволеність користувачів, що є важливим показником для сучасних онлайн-сервісів. Перспективи подальших досліджень стосуються покращення процесів запровадження цих технологій у галузі розроблення вебпорталів електронної комерції (англ. E-Commerce) для забезпечення безперебійної роботи