Scientific Bulletin of UNFU (Ukrainian National Forestry University)
Not a member yet
2661 research outputs found
Sort by
Інтеграція даних про колізії для пришвидшення оптимізації траєкторії руху роботизованої руки
No full textThe article presents a novel approach to improve the optimization of robotic arm movement trajectory by integrating collision data obtained during path planning. Path planning of robotic systems is one of the key tasks in modern robotics, especially for robotic arms used in industry to perform complex manipulations. Many studies are dedicated to developing algorithms for movement trajectory planning that ensure collision avoidance and minimize computational time and resource consumption. Despite numerous advancements in movement trajectory planning and optimization methods, there is a need for additional approaches that can improve the efficiency of these processes. The main goal of the research was to develop a method to accelerate the movement trajectory optimization of a robotic arm by integrating collision data. The main research tasks were defined as follows: to develop an algorithm that uses pre-known collision data to accelerate collision checks of straight segments; to conduct experimental studies on the proposed method effectiveness; and to evaluate the impact of the proposed approach on the overall speed and quality of movement trajectory length optimization. During the testing, parameters such as the number of collision check function calls, the length of the optimized movement trajectory, and the algorithm execution time were controlled. The input parameter of the tests was the collision check threshold based on the distance to the given segment. Experimental studies yielded results confirming the approach effectiveness. As a result of using a distance threshold of 5 discretization steps (0.175 radians), the total number of collision checks decreased from 82663 to 62056, which is 24.93 %, while the total execution time decreased from 16.2 s to 10.97 s, which is 32.29 %. Using a distance threshold of 10 discretization steps (0.35 radians), the number of checks decreased to 53139, which is 35.72 %, and the execution time decreased to 9.1 s, which is 43.83 %. The proposed approach can be integrated with other movement trajectory planning and optimization methods, enhancing its versatility and applicability in various robotic systems. The research results confirm the potential of this approach for optimizing the movement trajectory length of robotic systems, which can be beneficial for the further development of automation technologies in the industry.Представлено новий підхід до покращення оптимізації траєкторії руху роботизованої руки шляхом інтеграції даних про колізії, отримані під час планування шляху переміщення роборуки. Планування шляху переміщення роборуки роботизованих систем є однією з ключових задач в сучасній робототехніці, особливо для роботизованої руки, яку використовують в промисловості для виконання складних маніпуляцій. У багатьох дослідженнях розглянуто розроблення алгоритмів для планування траєкторій руху, які забезпечують уникнення колізій та мінімізацію витрат часу і ресурсів на виконання обчислень. Незважаючи на чисельні вдосконалення у методах планування та оптимізації траєкторій руху руки, існує потреба у додаткових підходах, які можуть покращити ефективність цих процесів. Основна мета дослідження полягала у розробленні методу, що дає змогу пришвидшити оптимізацію траєкторії руху роботизованої руки шляхом інтеграції даних про колізії. Визначено основні завдання дослідження: розробити алгоритм, що використовує попередньо відомі дані про колізії для пришвидшення перевірок на колізії прямих відрізків; провести експериментальні дослідження ефективності запропонованого методу; оцінити вплив запропонованого підходу на загальну швидкість і якість оптимізації траєкторії. Під час проведення тестувань контролювали такі параметри, як кількість викликів функції перевірки на колізії, довжина оптимізованої траєкторії та тривалість виконання алгоритму. Вхідним параметром тестувань був поріг перевірки на колізії щодо відстані до заданого відрізка. Під час проведення експериментальних досліджень отримано результати, що підтверджують ефективність підходу. Внаслідок використання порогу відстані на рівні п'ять кроків дискретизації (0,175 рад.) загальна кількість перевірок на колізії знизилася від 82663 до 62056 шт., тобто на 24,93 %, при цьому загальна тривалість виконання скоротилась з 16,2 до 10,97 с, тобто на 32,29 %. У разі використання порогу відстані на рівні десяти кроків дискретизації (0,35 рад.) кількість перевірок знизилася до 53139 шт., тобто на 35,72 %, а тривалість виконання скоротилась до 9,1 с, тобто на 43,83 %. Запропонований підхід можна інтегрувати з іншими методами планування та оптимізації траєкторій руху роботизованої руки, що підвищує його універсальність і застосовність у різних робототехнічних системах. Результати дослідження підтверджують перспективність використання цього підходу для оптимізації траєкторій руху роботизованих систем, що може бути корисним для подальшого розвитку технологій автоматизації в промисловості
Оцінювання ефективності застосування моделі U-Net 3+ у процесі сегментації анатомічних структур рентгенівських знімків зубів
Full text linkAutomation of digital image analysis processes is a crucial task in modern technology. It is especially relevant in the medical field, where it enhances the efficiency of research and reduces the impact of human error. This study investigates the application of the architecture of the U-Net 3+ model for the automated segmentation of digital dental radiographs. In the course of research, it has been established that traditional segmentation methods, such as thresholding, clustering, active contours, and region-growing techniques, show limited effectiveness when processing complex images. This is due to the intricacy of anatomical structures and presence of regions with similar contrast, which complicate the accurate delineation of object boundaries. The impact of applying deep learning architecture of the U-Net type and its modifications on the quality of complex dental structure segmentation has been evaluated. The study characterizes the efficiency of the U-Net 3+ model, which, through its full-scale skip connections, integrates information from different network levels and allows for preserving both global and local contexts. It has been found that the U-Net 3+ model demonstrates enhanced segmentation capabilities for segmentation of tooth structures in radiographic images compared to the classical U-Net architecture, due to its architectural improvements, achieving high-level values of Dice Coefficient and IoU. The accuracy of segmentation on digital images of small anatomical structures, such as tooth roots and areas with complex morphology, which often present challenges for traditional methods, has been assessed. The study also explored the possibility of continuous learning of the U-Net 3+ model on new data without losing accuracy on previous datasets, which is essential for its long-term use in dynamic environments. It has been revealed that the U-Net 3+ model demonstrates high resilience to overfitting and changes in input image quality, including noise and lighting variations, showing stable results on validation datasets. This confirms the model effectiveness for deployment and use in real-world conditions. Some prospects for applying the model to automated analysis of dental images are outlined, including integration into decision support systems, which will significantly improve the speed and accuracy of diagnosis.Автоматизація процесів аналізу цифрових зображень є важливим завданням сучасності. Особливо вона є актуальною для медичної сфери, де це сприяє підвищенню ефективності дослідження та зменшенню впливу людського чинника. Досліджено особливості застосування архітектури моделі U-Net 3+ для здійснення процедури автоматизованої сегментації цифрових стоматологічних рентгенівських зображень. Встановлено, що використання класичних методів сегментації зображень, таких як порогові методи та методи кластеризації, методи активних контурів і регіонального зростання, мають обмежену ефективність під час обробляння складних зображень, що зумовлено як складністю анатомічних структур, так і наявністю областей із подібним контрастом, що ускладнює точне виділення меж між об'єктами. Оцінено вплив застосування глибокого навчання архітектури типу U-Net та її модифікацій на якість сегментації складних стоматологічних структур. Охарактеризовано ефективність використання моделі U-Net 3+, яка завдяки своїм повношкальним зв'язкам забезпечує інтеграцію інформації з різних рівнів мережі та дає змогу зберігати як глобальний, так і локальний контексти. З'ясовано, що модель U-Net 3+ демонструє покращену здатність до сегментації структур зубів на рентгенівських зображеннях порівняно з класичною архітектурою типу U-Net завдяки її архітектурним удосконаленням, досягаючи значень Dice Coefficient та IoU на високому рівні. Оцінено точність сегментації на цифрових зображеннях дрібних анатомічних структур, таких як корені зубів і зони зі складною морфологією, що часто зумовлюють труднощі під час використання традиційних методів. Досліджено можливість безперервного навчання моделі U-Net 3+ на нових даних без втрати точності на попередніх вибірках, що є важливим для її довготривалого використання в динамічному середовищі. Встановлено, що модель U-Net 3+ має високу стійкість до перенавчання і до змін якості вхідних зображень, в т.ч. шуми та варіації освітлення, та демонструє стабільні результати на валідаційних вибірках, що підтверджує її ефективність для впровадження та використання у реальних умовах. Описано перспективи застосування моделі для автоматизованого аналізу стоматологічних знімків, в т.ч. інтеграцію у системи підтримки прийняття рішень, що дасть змогу значно підвищити швидкість і точність діагностики
Методи та засоби побудови розподілених моніторингових систем із застосуванням маніпульованих оптичних сигналів
Full text linkObjects within conservation complexes are found to require the application of information transmission lines with limited electromagnetic influence. The research focuses on developing methods and tools for information transmission in interactive monitoring systems for conservation sites based on switched retroreflectors. In the course of research, key architectural solutions for distributed computer systems, which ensure reliable data exchange in complex terrain with restricted electromagnetic field use, have been considered. It has also been established that such sites are highly sensitive to these influences, as they negatively affect both fauna and flora. Using optical networks based on switched retroreflectors and binary-carry modulated optical signals are found to allow for minimizing the impact of electromagnetic radiation on the ecosystem while providing high-speed and reliable data transmission. We have proposed an approach for constructing optical networks that use retroreflectors as light signal reflectors for long-distance information transmission, enhancing reliability at the same time. The impact of electromagnetic fields on environmental ecology within the context of traditional telecommunication systems has been assessed, and the need for developing new network construction methods that account for these factors has been justified. The study also explores the potential for applying star-ring and systolic topologies for efficient processing and transmission of signals from sensor networks within nature reserves. The advantages of using switched retroreflectors over traditional optical systems have been analyzed, particularly their ability to ensure high data transmission reliability under challenging weather conditions. The prospects for developing information encoding methods using binary-carry modulated optical signals, which improve the accuracy and reliability of information transmission in environmentally sensitive areas, have been investigated. Based on the research, recommendations for the further development and implementation of optical networks using these technologies in areas where reducing electromagnetic impact is critical have been proposed. The results obtained indicate that using switched retroreflectors significantly enhances the stability of monitoring systems in conservation areas. The proposed methods for constructing distributed optical signal networks can be implemented for remote monitoring of natural objects, providing reliable and secure data transmission over distances up to 10 km, which is particularly important for preserving the ecological balance in reserves.Виявлено, що для об'єктів природоохоронного комплексу виникає потреба в застосуванні ліній передавання даних з обмеженим електромагнітним впливом. Дослідження спрямоване на розроблення методів і засобів передавання даних в інтерактивних моніторингових системах для природоохоронних об'єктів на підставі комутованих катафотів. Розглянуто основні архітектурні рішення розподілених моніторингових систем, що забезпечують надійний обмін даними в умовах складного рельєфу та обмеженого застосування електромагнітних полів. Встановлено, що такі об'єкти є дуже чутливими до зазначених впливів, оскільки це має негативний вплив на фауну та флору. З'ясовано, що використання оптичних мереж на підставі комутованих катафотів і бінарно-маніпульованих оптичних сигналів дає змогу мінімізувати вплив електромагнітного випромінювання на екосистему, забезпечуючи при цьому високу швидкість та надійність передавання даних. Запропоновано підхід до побудови оптичних мереж з використанням катафотів як відбивачів світлових сигналів для передавання даних на великі відстані з одночасним підвищенням надійності. Оцінено вплив електромагнітних полів на екологію довкілля в контексті застосування традиційних телекомунікаційних систем, а також обґрунтовано потребу розроблення нових методів побудови мереж, що враховують ці фактори. Також досліджено перспективи застосування зірково-кільцевих і систолічних топологій для ефективного оброблення та передавання сигналів від сенсорних мереж у природних заповідниках. Проаналізовано переваги використання комутованих катафотів порівняно з традиційними оптичними системами, зокрема їх здатність забезпечувати високу надійність передавання даних у складних погодних умовах. Досліджено перспективи розвитку методів кодування інформації за допомогою бінарно-маніпульованих оптичних сигналів, що сприяє підвищенню точності та надійності передачі інформації в екологічно чутливих зонах. На підставі проведеного дослідження запропоновано рекомендації з подальшого розвитку та впровадження оптичних мереж на підставі цих технологій у сферах, де зниження електромагнітного впливу є критичним. Результати дослідження свідчать про те, що використання комутованих катафотів дає можливість значно підвищити стабільність роботи систем моніторингу на територіях природоохоронних зон. Запропонований метод побудови оптичної мережі на підставі комутованих катафотів і бінарно-маніпульованих оптичних сигналів може бути впроваджено для віддаленого моніторингу природних об'єктів і для забезпечення надійного захищеного передавання даних на відстані до 10 км, що є особливо важливим для збереження екологічного балансу в заповідниках
Інтелектуальна комп'ютерна рольова гра на ігровому рушії Unreal Engine 5
Full text linkDevelops a new approach to the application of artificial intelligence for computer role-playing games, focusing on the utilization of Unreal Engine 5 tools combined with a modular architecture to adapt non-player characters to a broad spectrum of game scenarios. The core innovation lies in integrating decision trees with Blueprint technology, enabling dynamic and context-sensitive control of NPCs. This system considers factors such as NPC attributes and weapon types, allowing for flexible and responsive AI behavior. In particular, the integration of the Gameplay Ability System enables NPCs to use a variety of abilities in real-time, adjusting their strategies and actions dynamically as game conditions evolve. This significantly enhances both the interactivity and realism of the gameplay experience. The system has been configured for Unreal Engine 5, ensuring high performance and stability, even in large, complex game worlds with intensive battle scenarios. By combining GAS with decision trees, NPCs are able to execute tactical combinations of abilities and actions, depending on variables like player positioning, custom type, and environmental factors. For example, NPCs can strategically select the best locations for attack or defense and modify their behavior based on real-time environmental analysis. To assess the systems effectiveness, experimental testing was conducted across various game scenarios, evaluating how well NPCs adapted to changing game conditions. These tests included monitoring NPC reactions to changes in weapons, player movements, and interactions with other NPCs. The results demonstrated the systems high efficiency, as NPCs were able to perform smoothly without significant delays, even in dynamic and challenging gameplay situations. This approach simplifies the development of complex game systems by offering a modular AI structure that can be easily integrated into different projects. The flexibility of this architecture not only streamlines the development process but also opens up new avenues for further research. Future investigations could focus on expanding NPC behavior models, integrating more advanced tactical elements, and supporting more complex scenarios, such as cooperative gameplay with coordinated NPC teamwork. The systems adaptability positions it as a valuable tool for both current and future AI-driven game development projects.Розроблено новий підхід до застосування штучного інтелекту у комп'ютерних рольових іграх, що базується на використанні засобів рушія Unreal Engine 5 та модульної архітектури для адаптації поведінки неігрових персонажів до різних ігрових сценаріїв. Основною інновацією є поєднання дерев рішень з технологією візуального програмування Blueprint, що забезпечує динамічне управління неігровими персонажами, враховуючи їхні характеристики та тип зброї. Впроваджено GAS (англ. Gameplay Ability System – система ігрових можливостей) для гнучкого використання різноманітних здібностей NPC (англ. Non-Player Character – неігровий персонаж), що дає змогу їм адаптувати свою поведінку в реальному часі під час змін умов у грі. Це забезпечує значну інтерактивність та підвищує реалістичність ігрового процесу. Для підвищення продуктивності система налаштована під рушій Unreal Engine 5, що забезпечує стабільну роботу навіть в умовах великих ігрових світів та складних сценаріїв бою. Інтеграція системи вмінь персонажа з деревом рішень дає змогу неігровому персонажу використовувати різноманітні тактичні комбінації здібностей та дій залежно від позиції гравця, власного типу та інших чинників. Наприклад, неігрові персонажі можуть вибирати найкращі місця для атаки або захисту та адаптувати свої дії на підставі аналізу оточення. Проведено експериментальне тестування для перевірки ефективності роботи системи у різних ігрових сценаріях. Протестовано динамічну адаптацію неігрових персонажів до змінних умов гри, зокрема їхню реакцію на зміну зброї, позицій гравців та взаємодію між собою. Результати тестування продемонстрували високу ефективність системи, яка забезпечує плавну роботу неігрових персонажів без значних затримок навіть за умови складної ігрової динаміки. Запропонований підхід дає змогу істотно спростити процес розроблення складних ігрових систем завдяки модульній архітектурі та можливості легкої інтеграції штучного інтелекту в інші проєкти. Це відкриває перспективи для подальших досліджень, зокрема, у сфері розширення моделей поведінки неігрового персонажа, інтеграції нових тактичних елементів та підтримки складніших сценаріїв, таких як командна взаємодія неігрових персонажів або їхнє спільне виконання завдань у кооперативному режимі гри
Вплив господарських заходів на стан ялинових захисних лісів Українських Карпат
No full textThe impact of economic measures on the condition of adjacent forest stands in the spruce forests of the upper belt of the Ukrainian Carpathians was analyzed. In the course of research, the open walls of the forest formed after clearcutting are found to lead to a decrease in the number of trees in the adjacent stands, in particular, the smallest number of trees is observed at a distance of 0-20 m from the edge of the forest. In particular, the number of trees increases slightly in the 20-40 m strips, but still remains smaller than in the 40-60 m strips. A loss of 5 % of the wood stock was established in the strips up to 20 m from clearcuts and roads. Moreover, spruce with a shield-shaped type of branching is revealed to predominate in the studied stands, while the comb-shaping type is less common (up to 10 %), and the lamellar-shaped type is found in 25 % of trees. The distribution of trees by the degree of crown damage is as follows: 46.6 % have minor damage (up to 10 %), 38.7 % have moderate damage (30-35 %), 10.9 % have severe damage (50-55 %) and 3.8 % have quite severe damage (more than 60 %). The predominance of shield-shaped type of branching trees and their less damage are important factors when assessing the impact of logging and roads on the condition of stands. Furthermore, 14.7 % of the trees in the open parts of the plantations are found to be in a critical state and may soon move to the category of wind-blown and dead. The total number of natural regeneration of forest-forming species in plantations adjacent to log cabiclearcuts ranges from 0.83 thousand units/ha to 22.73 thousand units/ha, with maple-sycamore and European spruce dominating. As the height above sea level increases, the intensity of reforestation processes decreases, but on the slopes of the southern exposure, the amount of undergrowth is the greatest regardless of height. The main mass of undergrowth is concentrated at a distance of 0-20 m from the edge of the forest, where lighting conditions have improved, which has led to an increase in undergrowth by 2-10 times compared to the strips of 20-40 and 40-60 m. Therefore, carrying out forestry activities and improving conditions illumination contributes to the activation of reforestation processes. The obtained results can be used in the planning of forest use in mountain protective forests, which will enable strengthening their protective functions and biological stability.Проаналізовано вплив господарських заходів на стан прилеглих лісових насаджень у смерекових лісах верхнього поясу Українських Карпат. Встановлено, що відкриті стіни лісу, які утворюються після рубок, призводять до зменшення кількості дерев у прилеглих насадженнях, зокрема найменшу кількість дерев виявлено на відстані 0-20 м від краю лісу. У смугах 20-40 м кількість дерев дещо збільшується, але все ще залишається меншою, ніж у смугах 40-60 м. Встановлено втрату 5 % запасу деревини у смугах до 20 м від зрубів і доріг. Виявлено, що в досліджуваних насадженнях переважає ялина зі щіткоподібним типом гілкування, тоді як гребеневий тип трапляється рідше (до 10 %), а пластинчастий – у 25 % дерев. Розподіл дерев за ступенем пошкодження крони такий: 46,6 % мають незначне пошкодження (до 10 %), 38,7 % – середнє пошкодження (30-35 %), 10,9 % – сильне пошкодження (50-55 %) і 3,8 % – дуже сильне пошкодження (понад 60 %). Переважання дерев із щіткоподібним типом гілкування та їхня менша пошкодженість є важливими чинниками під час оцінювання впливу рубок і доріг на стан насаджень. Виявлено, що 14,7 % дерев у відкритих частинах насаджень перебувають у критичному стані й можуть невдовзі перейти до категорії вітровальних та сухостійних. Загальна кількість підросту лісотвірних видів у прилеглих до зрубів насадженнях змінюється від 0,83 до 22,73 тис. шт./га, причому домінують клен-явір і ялина європейська. Із збільшенням висоти над рівнем моря. інтенсивність лісовідновних процесів знижується, проте на схилах південної експозиції кількість підросту є найбільшою незалежно від висоти. Основна кількість підросту зосереджена на відстані 0-20 м від краю лісу, де умови освітленості покращились, що призвело до збільшення кількості підросту в 2-10 разів порівняно зі смугами 20-40 та 40-60 м. Отже, вжиття лісогосподарських заходів і поліпшення умов освітленості сприяють активізації лісовідновних процесів. Отримані результати можуть бути використані під час планування лісокористування в гірських захисних лісах, що дасть змогу посилити їх захисні функції та біологічну стійкість
Прогнозування прибутку підприємства на підставі адаптивного управління
No full textThe paper presents the methods to solve the problem of forecasting the company's profit. In the course of research, forecasting based on time series providing the influence of many factors is considered. It is also provided for the use of the adaptive control method, which consists of the use of machine learning algorithms with data filtering. The research was conducted based on the well-known dataset Financial Distress indicators from more than one hundred enterprises considering about four thousand features of each enterprise. This database was supplemented with Ukrainian enterprises to form a forecast of national enterprises. The types of financial data that affect forecasting results are analyzed, including assets, market data, and analytical data. The data includes indicators of the external environment, market trends, behaviour of customers, competitors and various financial indicators. The forecasted profit indicator is built on the basis of a created database, in which certain indicators of the enterprise are selected. Statistical methods were used, which include regression analysis that allows us to mathematically describe the relationship between the costs and the volume of the enterprise's activities. The observational data were used, and consequently, a representative result of the study was obtained. Moreover, a logistic regression curve was constructed on the basis of the company's financial indicators. Adaptive control consists of applying the Cusum filter for better model construction. The data was processed on the basis of the Cusum filter, which enabled profit forecasting. The CUSUM filter based on cumulative sums belongs to the statistical verification methods and removes the influence of random data. Profit forecasting was carried out based on support vector machines. It is a supervised model with associated learning algorithms that analyze data for classification and regression analysis. Profit forecasting allows significant reducing of risks from external factors influencing the enterprise in the future. The model was evaluated using modern data analysis methods. The quality indicators of the model are 0.98, which indicates high forecasting accuracy. Thus, this model is recommended for use to improve the firm profit forecasting and getting the trend of its development.Розглянуто способи вирішення завдання щодо прогнозування прибутку підприємства. Прогнозування на підставі часового ряду формують під впливом великої кількості чинників. Також передбачено використання методу адаптивного управління, яке полягає у використанні алгоритмів машинного навчання з фільтрацією даних. Дослідження здійснено на підставі відомого набору даних – Financial Distress, використовуючи показники із більше ста підприємств на підставі близько чотирьох тисяч даних на кожному підприємстві. Цю базу даних доповнено даними з вітчизняних підприємств для формування прогнозу цих підприємств. Проаналізовано типи фінансових даних, які впливають на результати прогнозування, зокрема активи, ринкові дані, аналітичні дані. Дані містять показники зовнішнього середовища, ринкові тренди, поведінку клієнтів, конкурентів і різні фінансові показники. Прогнозований показник прибутку побудовано на підставі створеної бази даних, в якій виділені певні показники діяльності підприємства. Використано статистичні методи, до яких належить регресійний аналіз, що математично дає змогу описувати взаємозв'язок між витратами і обсягами діяльності підприємства. Результати аналізу є більш репрезентативними, оскільки було використано дані спостережень. На підставі фінансових показників підприємства встановлено взаємозв'язок між показниками діяльності підприємства та прибутком. Адаптивне управління полягає у застосуванні фільтра Cusum для якіснішої побудови моделі. Дані опрацьовано на підставі фільтра Cusum, який дав змогу здійснити прогнозування прибутку. Фільтр на підставі кумулятивних сум CUSUM належить до статистичних методів перевірки і дає змогу усунути вплив випадкових даних. На підставі методу опорних векторів здійснено прогнозування прибутку підприємства, що дало змогу оцінити його рентабельність. Встановлено, що прогнозування прибутку підприємства дає можливість істотно скоротити ризики від зовнішніх факторів впливу на нього у майбутньому, показати тенденцію розвитку підприємства, надати менеджерам напрям розвитку підприємства, а також оцінити його рентабельність для інвесторів. Проведено оцінку моделі. З'ясовано, що показники якості моделі становлять 0,98, а це свідчить про високу точність прогнозування, яке рекомендовано до використання
The state and potential of recreational and health forests of the Ciskarpattia
Full text linkНа прикладі дослідних об'єктів Передкарпаття проаналізовано стан та рекреаційний потенціал відповідних рекреаційно-оздоровчих лісів. Встановлено, що для впровадження та реалізації рекреаційного лісокористування необхідним є об'єктивне оцінювання рекреаційного потенціалу досліджуваної території. У роботі наведено результати оцінювання рекреаційного потенціалу, які є вагомим викликом для розвитку туристичної діяльності району досліджень. Досліджено стан і рекреаційний потенціал лісів, які користуються попитом у місцевого населення. Визначено лісівничі та біологічні показники деревостану за загальноприйнятою методикою оцінювання таксаційних характеристик, а кожне окреме дерево досліджено за шістьма класами ІUFRO: ярусністю, життєвістю, положенням, функцією, товарністю і довжиною крони. Результати наведено у відсотках від кількості дерев на кожному дослідному об'єкті. Рекреаційний потенціал деревостану визначено за системою таких показників – привабливість, комфортність та стійкість до рекреаційних навантажень. Кожний із перерахованих показників оцінено за 3-бальною шкалою. За співвідношенням фактичного встановленого показника до максимального визначено показники якості насадження. Встановлено переважання лісових угруповань із середніми коефіцієнтами. Однак, якщо дослідні ділянки мали високу оцінку за одним із показників рекреаційного потенціалу, загальний показник нівелювався низькою оцінкою іншого, здебільшого показником "комфортності". Дослідження проведено на постійних дослідних об'єктах, які розташовані у рекреаційно-оздоровчих лісах Івано-Франківського ОУЛМГ на висоті 300-400 м н. р. м. у вологій грабовій судіброві, вологій грабовій діброві та вологій грабово-буковій яличині. Насадження стиглі та перестійні, середньої повноти, І-ІІ класів бонітету, склад деревних видів не відповідає типу лісу. Встановлено, що за усіма показниками стану (класами ІUFRO) переважають середні значення. З'ясовано, що переважають здорові, без ознак пригнічення дерева. Отже, оцінювання стану та рекреаційного потенціалу досліджених деревостанів і прилеглих територій можуть бути основою для розвитку рекреаційно-туристичної галузі та сприяти сталому управлінню лісами та ландшафтами.An objective assessment of the recreational potential of the studied area is necessary for the implementation and fulfilment of recreational forestry. The results of the evaluation of the recreational potential, which pose a significant challenge for the development of tourism activities in the research area, are presented. The condition and recreational potential of forests in demand by the local population were investigated. Forestry and biological indicators of the tree stand were determined using the standard methodology for assessing taxation characteristics, with each tree studied according to such six IUFRO classes as stratification, vitality, position, function, commercial value, and crown length. The results are presented as percentage of the number of trees in each research object. The recreational potential of the tree stand was determined using indicators such as attractiveness, comfort, and resistance to recreational loads. Each of these indicators was evaluated on the three-point scale. Based on the ratio of the actual established indicator to the maximum, the quality indicators of the planting are determined. The predominance of forest groups with average coefficients has been established as well. However, if the research sites had a high score for one of the indicators of recreational potential, the overall indicator was offset by a low score for another, mainly the indicator of comfort. The study was conducted at permanent research sites, which are located in the recreational and health forests of the Ivano-Frankivsk Regional Department of Forestry and Hunting at an altitude of 300-400 m above sea level in moist hornbeam fairly fertile oak forests, moist hornbeam fertile oak forest type, and moist hornbeam-beech fir forests. The stands are mature and overmature, of medium density, I-II quality classes, and the composition of tree species does not correspond to the forest type. It was found that for all state indicators (IUFRO classes), average values predominate. It was also determined that healthy trees without signs of suppression prevail. Thus, the assessment of the condition and recreational potential of the studied tree stands and adjacent areas can form the basis for the development of the recreational and tourism sector and promote sustainable forest and landscape management
Діагностика серцевих захворювань методами глибинного навчання
Full text linkThe results of a study in which deep learning models were developed and implemented for diagnosing heart diseases based on echocardiographic images are presented. Modern diagnostic methods are analyzed, their limitations and shortcomings are clarified, which prompted the search for new approaches. It was found that traditional methods often do not provide sufficient accuracy in detecting heart pathologies, which can lead to errors in patient diagnosis and treatment. The possibilities of using artificial intelligence, in particular neural networks, to automate the process of analyzing echocardiographic images are investigated. The architecture of a neural network has been developed, which has demonstrated high efficiency in detecting various types of heart diseases. The new model has been compared with traditional methods, which confirmed its advantages in the accuracy of segmentation and classification of pathologies. Algorithms have been introduced that allow significantly increasing the sensitivity and specificity of diagnostics, which is important for the timely detection of diseases. The results of the study indicate that the use of the developed model can considerably improve the quality of medical services, reducing the risk of errors in diagnosis and increasing the effectiveness of treatment. The importance of integrating modern technologies into medical practice is emphasized, which opens up new opportunities for early detection of heart diseases and improving the general health of the population. The results of the study can become the basis for further scientific developments in this field, as well as for the implementation of new diagnostic standards in clinical practice. The architecture of the neural network is analyzed, the influence of various parameters, such as the number of epochs and batch size on the learning efficiency is investigated. The results presented confirm the advantages of the new model over traditional methods, and potential directions for further research in this area are also discussed. The results obtained demonstrate a significant improvement in the diagnosis of heart diseases.Наведено результати дослідження, в якому розроблено та впроваджено моделі глибинного навчання для діагностики серцевих захворювань на підставі ехокардіографічних зображень. Проаналізовано сучасні методи діагностики, з'ясовано їхні обмеження та недоліки, що спонукало до пошуку нових підходів. Встановлено, що традиційні методи часто не забезпечують достатньої точності виявлення серцевих патологій, що може призводити до помилок у діагностиці пацієнта та його лікуванні. Досліджено можливості застосування штучного інтелекту, зокрема нейронних мереж, для автоматизації процесу аналізу ехокардіографічних зображень. Розроблено архітектуру нейронної мережі, яка продемонструвала високу ефективність у виявленні різних типів серцевих захворювань. Проведено порівняння нової моделі з традиційними методами, що підтвердило її переваги в точності сегментації та класифікації патологій. Введено алгоритми, які дають змогу значно підвищити чутливість і специфічність діагностики, що є важливим для своєчасного виявлення захворювань. Результати дослідження свідчать про те, що застосування розробленої моделі може істотно поліпшити якість медичних послуг, зменшуючи ризик помилок у діагностиці та підвищуючи ефективність лікування. Вказано на важливість інтеграції сучасних технологій у медичну практику, що відкриває нові можливості для раннього виявлення серцевих захворювань та покращення загального стану здоров'я населення. Результати дослідження можуть стати основою для подальших наукових розробок у цій галузі, а також для впровадження нових стандартів діагностики у клінічній практиці. Проаналізовано архітектуру нейронної мережі, досліджено вплив різних параметрів, таких як кількість епох і розмір партії на ефективність навчання. Наведені результати підтверджують переваги нової моделі над традиційними методами, а також обговорено потенційні напрями для подальших досліджень у цій сфері. Отримані результати демонструють значне покращення в діагностиці серцевих захворювань
Застосування технології віртуальної реальності для соціального моделювання та їхньої взаємодії
Full text linkThe paper presents the results of a comprehensive study of the potential use of virtual reality (VR) for social modeling in the context of modern technological advancements and their impact on society. Key advantages of using VR in social research have been identified, including the ability to create controlled experimental conditions and collect detailed data on participant behaviour in real-time. It has been suggested that VR provides a high level of immersion, promoting more natural and authentic behaviour of subjects in the virtual space. The main technological aspects of implementing VR simulations, and modern hardware and software solutions for creating realistic virtual social environments have been characterized. The impact of technical limitations of modern VR systems on the quality of social simulations is assessed, and ways to overcome them have also been proposed. Some approaches to conducting social research in virtual reality, including experiment design, data collection and analysis, as well as evaluation of the validity and reliability of obtained results are characterized. Some ethical aspects of using VR in social research, particularly the issue of minimizing psychological risks for participants, are identified. The interdisciplinary nature of research in the field of VR modeling of social processes, and the necessity of collaboration between specialists from various fields for fully unlocking the potential of this technology have been substantiated. The impact of VR technologies on the development of social research and deepening the understanding of complex social phenomena is evaluated, promising directions for applying VR to social modeling have been identified. The experiment involving 25 participants who used a VR environment and performed collaborative tasks is presented, which practically demonstrated the possibilities of studying real social processes and interactions through virtual reality means. Its aim was to investigate how strangers form groups establish communication links, and adapt to changing conditions while performing a joint task.Проведено комплексне дослідження потенціалу використання віртуальної реальності (ВР) для соціального моделювання у контексті сучасних технологічних досягнень та їх впливу на суспільство. Виявлено ключові переваги застосування ВР у соціальних дослідженнях, зокрема і можливість створення контрольованих експериментальних умов та збирання детальних даних про поведінку учасників у режимі реального часу. Встановлено, що ВР забезпечує високий рівень занурення, сприяючи більш природній та автентичній поведінці досліджуваних у віртуальному просторі. З'ясовано основні технологічні особливості реалізації ВР-імітацій, охарактеризовано сучасні апаратні та програмні рішення для створення реалістичних віртуальних соціальних середовищ. Оцінено вплив технічних обмежень сучасних ВР-систем на якість соціальних імітацій та запропоновано шляхи їх подолання. Охарактеризовано підходи до проведення соціальних досліджень у віртуальній реальності, зокрема дизайн експериментів, збирання та аналіз даних, а також оцінювання валідності та надійності отриманих результатів. Виявлено етичні особливості використання ВР у соціальних дослідженнях, зокрема питання мінімізації психологічних ризиків для учасників. Охарактеризовано міждисциплінарний характер досліджень у галузі ВР-моделювання соціальних процесів і обґрунтовано потребу співпраці фахівців з різних галузей для повноцінного розкриття потенціалу цієї технології. Оцінено вплив ВР-технологій на розвиток соціальних досліджень та поглиблення розуміння складних соціальних феноменів. З'ясовано перспективні напрями застосування ВР для соціального моделювання. Наведено результати проведеного експерименту з 25 учасниками, які використовували ВР-середовище та виконували спільні завдання, що на практиці показало можливості вивчення реальних соціальних процесів і взаємодій засобами ВР. Її метою було дослідження того, як незнайомі люди формують групи, встановлюють комунікаційні зв'язки та адаптуються до змінних умов під час виконання спільного завдання
Аналіз ефективного застосування методів автоматизованого збирання даних з вебcайтів
Full text linkThe task of automating data collection from the Internet is relevant to e-commerce, social media research, journalism, and any domain that requires fast collection of various types of data (structured and unstructured) in large volumes. Two key methods of automated data collection from websites are web scraping and Application Programming Interface (API). This study presents the results of data collection using the Harvester system, designed for automated data extracting through web scraping and API methods. Software implementation was done using Microsoft.NET technologies, AngleSharp, JSONpath, and React.js. Web scraping was performed using PuppeteerSharp to simulate user actions and AngleSharp for data parsing, while API access was structured through REST. The methods were evaluated based on their ability to process data on vinyl records, including price, artist, release title, and barcode. Experiments were conducted on five internet sources. From each source, ranging from 500 to 4000 records were retrieved, with a total of 14,995 records obtained. The experiments were carried out on an isolated server to ensure proper performance and reduce potential delays in the system components operation. Two following types of sources were used in the computational experiments: 1) Mass sources – where only the catalog page listing products was processed, containing the main product parameters; 2) Single sources – where additional data was collected from individual product pages after processing the catalog page to obtain more detailed information about each product. To analyze the performance of the methods, three main stages of website page processing were distinguished, in particular, loading, extraction, and idle time. The advantages and disadvantages of each method were analyzed. API requests showed significantly shorter result retrieval times compared to web scraping – 5 to 10 times faster. During the page loading stage, web scraping had greater variability in time compared to API, ranging from tenths of seconds to several tens of seconds. A combined method of automated data collection from websites was developed, which takes into account the characteristics of both web scraping and API methods, ensuring the necessary completeness of the retrieved data and speed of operation. A comparison of the combined method with web scraping and API methods was carried out. The future of web scraping lies in the implementation of intelligent algorithms for processing dynamic content, while APIs will continue to improve through support for new formats, such as GraphQL.Розглянуто актуальну для сфер електронної комерції, соціальних мереж, наукових досліджень завдань автоматизованого збирання даних з вебсайтів. Проаналізовано особливості застосування двох методів – вебскрейпінгу та інтерфейсу прикладного програмування АРІ (англ. Application Programming Interface) для розроблення ефективного комбінованого методу вирішення цього науково-практичної завдання як з погляду продуктивності, так і повноти отриманого результату. Розроблено власну систему автоматизованого збирання даних Harvester з використанням Microsoft.NET, AngleSharp, JSONpath, React.js. Оцінено можливість методів на здатність обробляти дані про вінілові платівки, що містять ціну, автора, назву релізу та штрихкод. Проведено низку експериментів для п'яти вебсайтів, із кожного з яких отримано від 500 до 4000 записів. Загальна кількість отриманих записів – 14995. В обчислювальних експериментах використано два типи джерел: 1) масові джерела – джерела, коли обробляється тільки сторінка каталогу з переліком товарів, де розміщені основні параметри продуктів; 2) одиничні джерела – коли після оброблення сторінки каталогу виконують додатковий збір даних зі сторінок окремих товарів для отримання дещо детальнішої інформації про кожен продукт. Вебскрейпінг було виконано за допомогою PuppeteerSharp для імітації користувача та AngleSharp для синтаксичного аналізу (парсингу) даних, тоді як доступ до API був структурований через REST. Запропоновано для аналізу продуктивності методів виокремити три основні етапи процесу оброблення сторінки вебсайту: завантаження, витягування, простій. Аналіз показав, що API забезпечує значно швидший (у середньому в 10 разів) і надійніший доступ до структурованих даних порівняно з вебскрейпінгом. API-запити дають можливість безпосередньо отримувати конкретну інформацію у стиснутому форматі (зазвичай JSON), що знижує загальну тривалість оброблення. На відміну від цього, вебскрейпінг, хоча й забезпечує більшу гнучкість, проте вимагає більше обчислювальних ресурсів через потребу синтаксичного аналізу HTML, оброблення динамічного контенту та навігації вебсторінками. Запропоновано для збирання даних з вебсайтів використовувати комбінований метод, що поєднує вебскрейпінг та запити інтерфейсу прикладного програмування. Цей метод забезпечує більшу повноту зібраних даних, ніж метод інтерфейсу прикладного програмування з оптимальною швидкістю порівняно з вебскрейпінгом