Scientific Bulletin of UNFU (Ukrainian National Forestry University)
Not a member yet
2661 research outputs found
Sort by
Паралельний метод RANSAC для потокового оброблення даних сенсорів LiDAR
No full textLiDAR technology finds applications in diverse fields such as topographic mapping, urban planning, forestry management, disaster response, infrastructure inspection, autonomous vehicles, archaeology, mining, meteorology, and environmental monitoring. Its integration within clustering methodologies offers improved data processing efficiency and result accuracy. A critical aspect of spatial analysis involves delineating three-dimensional room contours based on data acquired from LiDAR detection and ranging sensors, as the fidelity of the surrounding space model hinges upon this process. Investigation reveals that leveraging the RANSAC (Random Sample Consensus) algorithm proves to be an effective strategy for tackling this challenge, facilitating the identification and segregation of deviations and random errors within sensor data. This study proposes an enhancement to the RANSAC algorithm through the integration of parallel computing technologies. This advancement enables the subdivision of the original problem into smaller segments, allowing for concurrent processing and consequent acceleration of data processing speed alongside a reduction in algorithm execution duration. The efficacy of the clustering algorithm is evaluated by executing the program 50 times in both sequential and parallel modes while maintaining consistent run times for each iteration to compute average execution durations. Theoretical speedup estimates are computed for varying numbers of parallel threads, subsequently juxtaposed against actual efficiency metrics. Findings indicate scalability and potential for further efficiency enhancements within systems employing additional computing cores. Notably, employing 8 parallel threads yields a reduction in computation time by a factor of 5.5 compared to sequential execution, underscoring the potency of parallel computing in handling vast datasets like point clouds. Additionally, computational complexity is assessed, and the performance of the proposed approach is analyzed. Future research endeavors aim to optimize LiDAR-based clustering algorithms for diverse applications encompassing robotics and geology. Furthermore, emphasis will be placed on devising efficient strategies for parallel processing across different data types and sensor modalities.Встановлено, що технологія LiDAR у кластеризації дає змогу підвищити ефективність потокового оброблення даних й отримати точніші результати. Проаналізовано, що проблема створення тривимірного контуру кімнати на підставі даних, зібраних сенсорами виявлення та визначення відстані LiDAR, є ключовим аспектом просторового аналізу, оскільки від цього залежить точність моделі довкільного простору. З'ясовано, що одним з ефективних підходів до вирішення цієї проблеми є використання методу консенсусу випадкової вибірки RANSAC, який дає змогу виділити і відокремити відхилення та випадкові помилки в даних, що отримані зі сенсорів. Запропоновано вдосконалити метод RANSAC шляхом використання технології паралельних обчислень. Це дало можливість розділити початкове завдання на менші частини та обробляти їх одночасно, що сприяє збільшенню швидкості оброблення даних і зменшенню тривалості виконання алгоритму. Оцінено продуктивність методу кластеризації у спосіб запуску програми на виконання 50 разів для послідовного та розпаралеленого алгоритмів, зберігаючи час кожного запуску для розрахунку середньої тривалості виконання. Наведено теоретичну апріорну оцінку показника пришвидшення для різної кількості паралельних потоків. Унаслідок цього здійснено порівняння фактичної ефективності з теоретичною оцінкою. Наведено результати, які вказують на масштабованість підходу та його потенціал для подальшого підвищення ефективності систем за використання більшої кількості обчислювальних ядер. Зменшено тривалість обчислення в 5,5 раза за використання 8 паралельних потоків порівняно з послідовним виконанням, що підкреслює значну перевагу паралельних обчислень під час оброблення великих даних, таких як хмари точок. Наведено результати оцінювання обчислювальної складності послідовного та вдосконаленого паралельного алгоритмів та проаналізовано показники ефективності паралельного. Подальші дослідження полягають у модифікації методів кластеризації на підставі LiDAR для різних застосувань, враховуючи робототехніку та геологічні дослідження, а також розроблення ефективних підходів до паралельного оброблення даних з інших типів сенсорів
Моделювання процесу поширення дрібнодисперсного пилу в атмосфері житлових районів
Get PDFThe features of modeling the dispersion process of fine dust in the atmosphere of residential areas were examined, which not only enhanced understanding of cement dust dispersion processes but also allowed for the development of practical recommendations to mitigate its negative impact on the environment and public health. It is well known that cement production is a primary source of air pollutants, particularly cement dust, which degrades atmospheric quality and poses a serious health risk to nearby populations. The research employed a combination of mathematical modeling and data analysis to predict the dispersion of cement dust in residential areas adjacent to industrial facilities. The model simulated the behavior of particulate matter in the atmosphere, accounting for variables such as wind direction, emission rates, and particle size. Consequently, the study provided an accurate forecast of dust concentrations at varying distances from the emission source, offering valuable insights into the scope of the pollution. Moreover, the analysis revealed that cement dust disperses over wide areas, leading to elevated levels of particulate matter in residential zones, which can significantly affect human health, especially respiratory conditions. In addition to modeling, the study assessed the efficiency of current dust collection systems in cement production plants. It was found that improvements in dust collection technologies could result in a 10-15 % reduction in dust emissions. As a result, the study advocates for the modernization of filtration and capture equipment as a practical solution for mitigating the environmental footprint of cement production. The benefits of this research extend beyond immediate air quality improvements, as the reduction in emissions could lead to enhanced public health outcomes and a decrease in long-term environmental damage. The findings underscore the importance of continuous air quality monitoring and regulatory compliance to control industrial pollution. The study's conclusions suggest that further research is needed to refine the dust dispersion model by incorporating additional environmental factors such as humidity, temperature, and urban landscape features. Future studies could also explore the long-term effectiveness of improved dust collection technologies in diverse climatic and geographic conditions.Розглянуто особливості моделювання процесу поширення дрібнодисперсного пилу в атмосфері житлових районів, що не тільки покращило розуміння процесів диспергування цементного пилу, а й дало змогу розробити практичні рекомендації з пом'якшення його негативного впливу на довкілля та здоров'я населення. Встановлено, що сталий розвиток країни передбачає потребу забезпечення балансу між економічним зростанням, соціальним добробутом та екологічною безпекою. Встановлено, що одним із ключових чинників впливу на екологічну безпеку є якість атмосферного повітря, оскільки вона безпосередньо впливає на здоров'я людей, які проживають у регіонах з підвищеним рівнем техногенного навантаження. З'ясовано, що цементне виробництво є одним із головних джерел викидів шкідливих речовин, зокрема вуглекислого газу (CO₂) та твердих частинок (пилу), які формують аеродисперсні системи. Охарактеризовано закономірності поширення цементного пилу, що утворюється внаслідок промислового виробництва цементу, та його структуру як аеродисперсної системи, в якій дисперсною фракцією є тверді частинки або дрібнодисперсні краплі, а дисперсійною фазою – газоповітряна суміш, яка може містити різні забруднювальні речовини. Оцінено вплив цементного пилу на навколишнє середовище та здоров'я людей, що проживають у районах, прилеглих до цементних заводів, зокрема за допомогою довготривалого моніторингу концентрацій пилу в атмосфері. Встановлено, що моделювання процесу розповсюдження цементного пилу є ефективним методом для прогнозування концентрацій пилу в повітрі на різних відстанях від джерела викидів, що дає змогу розробляти конкретні заходи для зниження техногенного впливу на довкілля. Оцінено вплив моніторингу якості повітря на розроблення стратегій для покращення екологічної ситуації та зниження ризиків для здоров'я населення. Виявлено, що цементний пил є одним із пріоритетних забруднювачів, які необхідно враховувати під час організації ефективного атмосферного моніторингу для своєчасного реагування на зміни рівня забруднення. З'ясовано, що вдосконалення пиловловлювального обладнання на цементних заводах дає змогу зменшити викиди цементного пилу в атмосферу на 10-15 %, що є важливим етапом для забезпечення екологічної безпеки та покращення загальної якості життя населення
Оптимізація маршрутів повітряних суден із врахуванням багатокритеріальних параметрів
Get PDFI
It has been found that existing algorithms for building optimal routes, such as A*, B*, D* and Dijkstra, require continuous improvement to ensure high performance and accuracy under dynamic external factors. The results of the study present research on route trajectory optimization algorithms, their enhancements, and adaptations to specific conditions, which represent an important step toward improving flight planning efficiency and meeting modern aviation industry requirements. A new approach to aircraft route optimization is proposed, based on multi-criteria analysis and considering a wide range of dynamic parameters critical for modern aviation logistics. Classical route-building algorithms, including A*, B*, D* and Dijkstra, are reviewed and compared with a focus on their application to aviation tasks in three-dimensional space. Improvements are suggested for each algorithm, allowing flight trajectories to adapt to changing conditions, such as weather phenomena, economic fuel costs, flight safety, and operational efficiency. The study places special emphasis on the integration of external factors into the route optimization model, making planning more flexible and accurate. The potential for using adaptive algorithms to build real-time routes under variable flight conditions is highlighted. Through the introduction of weighting coefficients for various factors, more detailed modeling of the conditions in which the flight takes place is enabled, helping avoid hazardous zones and unwanted situations during flights. Mathematical models, which form the basis of the proposed optimization technology, are described in detail, in particular, each route is evaluated according to fuel consumption parameters, time indicators, safety, weather conditions, and air traffic density. The model experiments conducted have demonstrated the advantages of the proposed solutions, including significant fuel savings, reduced flight times, and increased safety in the execution of flight tasks. The results of this research and modeling can be integrated into existing aviation navigation systems to improve their accuracy and speed. Thus, the proposed solutions provide a scientific and practical foundation for developing innovative algorithms in the field of aviation logistics and flight safety.З'ясовано наявність алгоритмів для побудови оптимальних авіаційних маршрутів, таких як A*, B*, D* та Дейкстри, які потребують постійного вдосконалення для забезпечення високої продуктивності та точності в умовах динаміки зовнішніх факторів. Наведено результати дослідження алгоритмів оптимізації траєкторій польоту, їх вдосконалення та адаптацію до специфічних умов, які є важливим кроком для підвищення ефективності планування польотів і забезпечення відповідності сучасним вимогам в авіаційній індустрії. Наведено новий підхід до оптимізації маршрутів повітряних суден, що ґрунтується на багатокритеріальному аналізі, та враховує широкий спектр динамічних параметрів, важливих для сучасної авіаційної логістики. Розглянуто та здійснено порівняння класичних алгоритмів побудови маршрутів, зокрема, A*, B*, D* та Дейкстри, із фокусом на їх застосування для авіаційних завдань у тривимірному просторі. Запропоновано способи вдосконалення для кожного з алгоритмів, які дають змогу адаптувати траєкторії польотів до змінних умов, таких як погодні явища, економічні витрати на паливо, безпека польотів і оперативність виконання завдань. У дослідженні особливу увагу приділено інтеграції зовнішніх факторів у модель оптимізації маршрутів повітряних суден, що робить планування маршрутів більш гнучким і точним. Висвітлено можливості використання адаптивних алгоритмів для побудови маршрутів у реальному часі, що враховують змінні умови польоту. Завдяки впровадженню вагових коефіцієнтів для різних факторів, забезпечується детальніше моделювання умов, за яких відбувається політ, що дає змогу уникати небезпечних зон та небажаних ситуацій під час польоту. Докладно описано математичні моделі, які формують основу запропонованої технології оптимізації: кожен маршрут оцінюють за параметрами витрат палива, часових показників, безпеки, а також залежності від погодних умов і щільності повітряного руху. Здійснені модельні експерименти продемонстрували переваги запропонованих рішень, що полягають у значній економії палива, скороченні часу польотів і підвищенні рівня безпеки у процесі виконання завдань. Наведено результати дослідження та моделювання можна інтегрувати в наявні авіаційні системи навігації, що підвищить точність та швидкість їх роботи. Запропоновано рішення щодо створення науково-практичного підґрунтя для розроблення інноваційних алгоритмів у галузі авіаційної логістики та безпеки польотів
Використання корпусних інструментів для виявлення ключових слів у стрілецьких і повстанських піснях як жанру фольклорного дискурсу
Get PDFPieces of folk art depicting national liberation struggles have been studied by modern scholars only during the years of independence, and is caused by recent revival of interest in the folklore genre. Therefore, relevance of this topic is manifested not only in the cognitive study and elucidation of features of the important period in the history of the Ukrainian people for its national liberation and its portrayal in folklore, but also it is a powerful resource in establishing patriotism, a symbol of insubordination, moral and ideological values. Our research deals with song genres, focusing on the conceptual principles of studying rebel songs. The proposed article is aimed at analyzing the issues of studying rebel song in the modern period, considering the main research approaches, clarifying the distinguishing features of studied songs through the analysis of key words, their frequency and semantic peculiarities. The paper draws attention to the artistic features of rebel songs, clarifying issues related to the features of rebel songs as markers of specific historical events. In this context, Sketh Engine tools and the corpus manager AntConc play a crucial role, providing the opportunity to conduct various linguistic studies, including the analysis of key words for revealing genre features of song texts. The research is based on the corpus of Ukrainian rebel songs, containing 35 pieces. An attempt is made to compare application of different corpus-based text analysis tools. Emphasis is put on defining the essence, concept and role of corpus tools , which will allow investigating the mechanism of their functioning. In the course of research, we applied such AntConc tools as Collocates, N-Grams and Word List, and also Keywords tool in Sketch Engine. The results obtained suggest that among the Keywords, the most frequently used parts of speech are exclamations, conjunctions and particles, which is typical for folk songs. Key words represented by nouns depict family ties, military everyday life and personal feelings of soldiers. The share of adjectives and verbs is quite significant. A large number of word forms with affectionate-diminutive suffixes in songs of this genre is observed as well, indicating a tender attitude towards the described objects. Therefore, the obtained research results are an important contribution to the development of corpus linguistics and the comprehensive use of AntConc and Sketch Engine corpus tools for keyword analysis. The concept of complex research of key words of rebel songs is considered as a necessary prerequisite for holistic comprehensive identification of important genre peculiarities of Ukrainian folklore.У сучасному інформаційному суспільстві аналіз текстових матеріалів і визначення їх ключових особливостей мають велике значення в різних галузях науки, зокрема в корпусній лінгвістиці. Встановлено, що незважаючи на великий потенціал застосування методологій корпусів у різних галузях дослідження, досі існує потреба їхнього опанування для практичного застосування. Наявність великомасштабних комп'ютеризованих корпусів текстів, які було вдосконалено завдяки кращій цифровій інфраструктурі та технологічним досягненням, що відбуваються в епоху інформації, забезпечує базис для лінгвістичних досліджень. Проаналізовано спеціалізоване програмне забезпечення з потужними функціями оброблення та аналізу корпусів текстів, потрібних для здійснення лінгвістичних досліджень та його практичне використання у різних дослідженнях. Також з'ясовано, що не відсутність ефективних, потужних статистичних алгоритмів або алгоритмів машинного навчання, а доступ до них дослідників є вузьким місцем у розвитку підходів на основі корпусів і суміжних дисциплін. Наведено результати вивчення можливостей і методів використання корпусних інструментів для виявлення та аналізу ключових слів текстів щодо корпусної лінгвістики. Такі програмні інструменти, як корпусний менеджер AntConc та вебсистема Sketch Engine, мають важливе значення, надаючи можливість здійснювати різноманітні лінгвістичні дослідження, серед яких аналіз жанрових особливостей текстів. Дослідження проведено на підставі корпусу текстів, який нараховує 35 українських стрілецьких і повстанських пісень. Проаналізовано лексико-семантичні особливості ключових слів, встановлено їхні ролі в аналізі мови та детально вивчено функціонал корпусних інструментів для їхнього пошуку та аналізу. Запропоновано результати аналізу методів та інструментів, використаних для аналізу текстів стрілецьких і повстанських пісень, визначення ключових слів, виявлення основних тематичних і лінгвістичних ознак досліджуваних пісень. Для всебічного аналізу ключових слів використано функції Collocates, N-Grams та Word List у корпусному менеджері AntConc, а також функцію Keywords у вебсистемі Sketch Engine. Виявлено, що серед ключових слів найбільшу частоту вживання мають такі частини мови, як вигуки, сполучники і частки, що притаманно для фольклорних пісень. Ключові слова, подані іменниками, змальовують родинні зв'язки, військові будні та особисті почуття вояків. Досить значною є частка прикметників і дієслів. Також наявна велика кількість словоформ з пестливо-зменшувальними суфіксами у піснях цього жанру, що вказує на ніжне ставлення до описаних об'єктів. Отримані результати дослідження є важливим внеском у вдосконалення корпусної лінгвістики та комплексне використання програмних інструментів корпусного менеджера AntConc та вебсистеми Sketch Engine для аналізу ключових слів
Рідкісні рослинні угруповання НПП "Гуцульщина"
Get PDFThere are 20 plant groups included to the Green Book of Ukraine on the territory of the Hutsulshchyna National Nature Park. The characteristics of plant communities of the Green Book of Ukraine on the territory of NNP Hutsulshchyna are presented. The description of plant communities where permanent research plots (PSP) were established according to the methodology of ecological monitoring of the II level under the program "ISR-Forest" and generally accepted botanical and forestry methods is given. There where sharacterized communities in the plains and low-altitude of the National Natural park dominated by larch oak (Quercus robur L.), forest beech (Fagus sylvatica L.), gray alder (Alnus glutinosa (L.) P. Gaertn.), rock oak (Quercus petrea Liebl.), common pine (Pinus sylvestris L.), and white fir (Abies alba Mill.). There was described plant communities of the mid-altitude part of NNP Hutsulshchyna with the dominance of spruce (Picea abies (L.) Karsten), mountain pine (Pinus mugo Turra), European cedar pine (Pinus cembra L.) and Siberian juniper (Juniperus sibirica Burgsd.). PSP within rare communities were characterized. There are: beech forests (Fageta sylvaticae) dominated by the lunaria revivia (Lunaria rediviva L.), beech forests (Fageta sylvaticae) dominated by the grassy onion (Allium ursinum L.), beech forests (Fageta sylvaticae) dominated by the small periwinkle (Vinca minor L.), holm-oak-beech forests (Querceto (petraeae)-Fageta (sylvaticae)) and acidophilic holm-oak forests (Querceta petraeae). In the mid-altitude part – cedar-aspen-spruce forests (Pineto (cembrae)-Piceeta (abietis)) and communities of cedar-aspen forests (Pineta cembrae). Most of the rare plant communities presented on the territory of the NNP have a high synphytosozological index and it is not indicated for this territory in the Green Book of Ukraine. The difference of ecological conditions, altitudes, vegetation structure described in the Green Book of Ukraine and in the territory of the park is noted.Встановлено, що на території НПП "Гуцульщина" є 20 раритетних угруповань, занесених до Зеленої книги України. Подано характеристику угруповань, де закладені постійні пробні площі (ППП) відповідно до методики екологічного моніторингу ІІ рівня за програмою "ІСР-Forest" та загальноприйнятих ботанічних і лісівничих методик. Коротко описано угруповання у рівнинній частині й низькогір'ї парку з домінуванням дуба звичайного (Quercus robur L.), бука лісового (Fagus sylvatica L.), вільхи сірої (Alnus glutinosa (L.) P. Gaertn.), дуба скельного (Quercus petrea Liebl.), сосни звичайної (Pinus sylvestris L.), ялиці білої (Abies alba Mill.). Представлено інформацію про угруповання середньогір'я з домінуванням ялини європейської (Picea abies (L.) Karsten), сосни гірської (Pinus mugo Turra), сосни кедрової європейської (Pinus cembra L.) і ялівцю сибірського (Juniperus sibirica Burgsd.). Детально проаналізовано основні лісівничі й ботанічні показники рослинного покриву на постійних пробних площах у межах рідкісних угруповань: букових лісів (Fagetа sylvaticae) з домінуванням у травостої лунарії оживаючої (Lunaria rediviva), букових лісів (Fagetа sylvaticae) з домінуванням у травостої цибулі ведмежої (Allium ursinum), букових лісів (Fagetа sylvaticae) з домінуванням барвінку малого (Vinca minor), скельнодубово-букових лісів (Querceto (petraeae)-Fagetа (sylvaticae)) й ацидофільних скельнодубових лісів (Quercetа petraeae), у середньогір'ї – кедровососново-ялинових лісів (Pineto (cembrae)-Piceetа (abietis)) та угруповання кедровососнових лісів (Pineta cembrae). Встановлено, що більшість раритетних угруповань на території Національного природного парку (НПП) мають високий синфітосозологічний показник, проте їх не занесено до Зеленої книги України. Відзначено різницю екологічних умов, висот, структури рослинного покриву угруповань, описаних у Зеленій книзі України і обстежених на території парку
Комахи-фітофаги соснових молодняків Розточчя та Малого Полісся
Get PDFThe current condition of first-class young pine forest stands dominated by Scots pine has been studied, revealing favorable conditions for the development of numerous phytophagous insects that affect the formation and health of future forests. Field surveys conducted in 2023 and 2024 in Roztochia and Small Polissia identified 65 insect species feeding on various parts of young pine trees. These species predominantly belong to the orders Coleoptera (27 species), Lepidoptera (12 species), Hymenoptera (11 species), and Hemiptera (9 species). Several insects were exclusively associated with damage to young pine trees, including Aradus cinnamomeus, Hylobius abietis, Blastesthia turionella, Rhyacionia buoliana, Rhyacionia duplana, and species of the genus Acantholyda. It was found that the largest group among the identified pine phytophagous insects consists of phyllophagous species that gnaw on needles (38 species). Roots and root collars of young pine trees are damaged by the larvae and adults of 17 species, while nine species feed on the stems of young trees. Additionally, 18 species are damaged of the one- to two-year-old shoots, and five species damage pine buds. The vast majority of the identified insects damage young pine trees using chewing mouthparts (42 species). Meanwhile, eleven sap-sucking species feed using piercing-sucking mouthparts, seven species feed under the bark or inside shoots, two species cause pale patches on needles that develop into galls, and the larvae of two leaf-mining moth species feed inside the conifer needles. It was found that the greatest threat to one- to three-year-old pine forest crops at the establishment stage is posed by larvae of the families Scarabaeidae and Elateridae, which damage roots, as well as the large pine weevil (Hylobius abietis). The most favorable conditions for the development of pine shoot moths were observed in areas previously used for agriculture where sparse self-seeding pine plantations have formed. In the research region, damage to young pine trees by the pine bark bug (Aradus cinnamomeus) was found to be very rare, with no evidence of insects outbreaks. The conditions contributing to the mass development of the most dangerous phytophagous insects affecting young pine trees were evaluated based on survey results and an analysis of literature data. Criteria for assessing their threat and the feasibility of control measures were proposed to support future forest management strategies.Досліджено сучасний стан молодняків першого класу віку за участю сосни звичайної. З'ясовано, що у цих деревостанах створюються сприятливі умови для розвитку багатьох видів комах-фітофагів, які впливають на формування та санітарний стан майбутніх деревостанів. Встановлено, що на території Розточчя та Малого Полісся серед комах-фітофагів у молодняках сосни переважають види з рядів Coleoptera – 27 видів, Lepidoptera – 12 видів, Hymenoptera – 11 видів, Hemiptera – 9 видів. Серед них є комахи, розвиток яких приурочений винятково до молодняків сосни: Aradus cinnamomeus; Hylobius abietis; Blastesthia turionella; Rhyacionia buoliana; Rh. duplana; види роду Acantholyda. Загалом за результатами польових досліджень 2023 та 2024 рр. виявлено 65 видів комах, які живляться різними органами молодих дерев сосни. Встановлено, що за трофічною приуроченістю серед виявлених комах-фітофагів молодняків сосни найбільшою є група філофагів, які обгризають хвою – 38 видів. Корені та кореневі шийки пошкоджують личинки або імаго – 17 видів, стовбури молодих дерев – 9 видів, одно- дворічні пагони – 18 видів, бруньки – 5 видів комах. З'ясовано, що переважна більшість виявлених комах пошкоджують молоді дерева з допомогою гризучого ротового апарату – 42 види, 11 видів висмоктують соки з допомогою колюче-сисного ротового апарату, під корою або в середині пагонів живляться 7 видів, утворюють гали на хвої – 2 види, розвиваються всередині хвої личинки 2 видів мінуючих молей. З'ясовано, що найбільшу небезпеку для 1-3-річних лісових культур сосни звичайної на стадії приживання становлять личинки з родин Scarabaeidae та Elateridae, які пошкоджують коріння, та великий сосновий довгоносик (Hylobius abietis). Найсприятливіші умови для розвитку пагонов'юнів є на ділянках після сільськогосподарського користування, де формуються розріджені самосійні насадження сосни. Виявлено, що у регіоні досліджень дуже рідко трапляються пошкодження молодих дерев сосни звичайної клопом сосновим підкоровим (Aradus cinnamomeus), осередків його масового розмноження не виявлено. За результатами обстеження та аналізу літературних даних встановлено умови, які сприяють масовому розвитку найнебезпечніших фітофагів молодняків сосни та запропоновано критерії для оцінювання їх загрози і доцільності проведення заходів боротьби з ними
Значення інформаційних технологій в інноваційному та економічному зростанні України
Get PDFThe study explores the role of the information technology sector in Ukraine's innovative and economic growth, supported by a detailed analysis of statistical data, the impact on GDP, foreign investment attraction, and job creation. It has been established that the IT industry demonstrates high growth rates, enhancing the country's competitiveness on the international stage. Positive trends in the dynamics of IT sector development in Ukraine have been identified, though significant challenges remain, including the need for educational program adaptation, investment in research and development, and regulatory environment improvement. Compared to leading countries in the information technology field, Ukraine has competitive advantages in the form of highly skilled IT personnel and cost-effective services, making it attractive for outsourcing and offshoring IT projects. However, a comparative analysis also revealed gaps in innovation infrastructure and technological development levels between Ukraine and countries with advanced IT ecosystems, such as the USA, India, and China. The impact of Ukraine's integration into international technological value chains was assessed, revealing the need to improve conditions for foreign investment and develop international partnership programs to stimulate technology transfer and knowledge exchange. The influence of international integration and technological innovations on the development of the domestic IT services market was examined, identifying the potential for increasing exports and improving the investment climate. The formation of IT clusters was characterized as an effective mechanism for industry development, promoting synergy between education, science, and business. Despite progress, the study emphasizes the need to focus on developing state programs to support innovation, attract investment in high-tech sectors, and improve digital literacy among the population. The need for further research into the social impact of IT technologies on industry transformation is highlighted. The research results underscore significant prospects for the development of information technologies in Ukraine, indicating the necessity of a comprehensive approach to solving existing problems and leveraging the sector potential for sustainable economic growth.Досліджено значення інформаційно-технологічного сектору в інноваційному та економічному зростанні України, підтверджене детальним аналізом статистичних даних, оцінюванням впливу сектору на ВВП, іноземними інвестиціями та створенням робочих місць. Встановлено, що ІТ-галузь продемонструвала високі темпи зростання, сприяючи підвищенню конкурентоспроможності країни на міжнародному рівні. Виявлено позитивні тенденції в динаміці розвитку ІТ-сектору в Україні, але також зазначено значні виклики, пов'язані з необхідністю адаптації освітніх програм, забезпечення інвестицій у дослідження та розвиток, а також удосконалення регуляторного середовища. Порівняно з провідними країнами у ІТ-сфері, Україна має конкурентні переваги у формі висококваліфікованого ІТ-персоналу та вигідної вартості послуг, що робить її привабливою для аутсорсингу та перенесення діяльності ІТ-проєктів за кордон. Проте, порівняльний аналіз також виявив прогалини в інноваційній інфраструктурі та рівні технологічного розвитку між Україною та країнами з розвиненою ІТ-екосистемою, такими як США, Індія та Китай. Оцінено вплив інтеграції України в міжнародні технологічні ланцюжки вартості, що виявило потребу в покращенні умов для іноземних інвестицій та розробленні міжнародних партнерських програм для стимулювання трансферу технологій та обміну знаннями. Виявлено вплив міжнародної інтеграції та технологічних інновацій на розвиток внутрішнього ринку ІТ-послуг, визначено потенціал для збільшення експорту та покращення інвестиційного клімату. Охарактеризовано закономірності формування ІТ-кластерів як ефективного механізму розвитку галузі, сприяючи синергії між освітою, наукою та бізнесом. Встановлено, що незважаючи на прогрес, необхідно зосередити увагу на розробленні державних програм підтримки інновацій, залученні інвестицій у сферу високих технологій та підвищенні рівня цифрової грамотності населення. Обґрунтовано потребу в подальшому дослідженні соціального впливу ІТ-технологій на перетворення галузі. Результати дослідження визначають значні перспективи розвитку інформаційних технологій в Україні, вказуючи на потребу комплексного підходу до вирішення наявних проблем і використання потенціалу ІТ-галузі для сталого економічного зростання
Мікроартроподи верхнього шару ґрунту та підстилки в НПП "Сколівські Бескиди"
Get PDFThe group composition of pedobionts was studied in some biotopes of Skole Beskyds National Nature Park (19.08.2005) in the south-eastern part of the Park, in particular, beech forests of Semkiv Verkh Mount and near Zhuravlyne Lake; anthropocenoses in the valley of the Kamyanka River (field with oats, pasture) and near the road; on the shores of the Zhuravlyne Lake. The maximum number of pedobiont microarthropods and their greatest diversity were recorded on the shore of Zhuravlyne Lake in moss, and the minimum number in the soil under oats and in the pasture. Collembola were dominant among insects in all habitats. Certain groups of insects are selectively found in different habitats as follows: Coleoptera on the moss near Zhuravlyne Lake (89.3 specimens/100 g); in buchina (1-11 specimens/100 g); Homoptera mainly on the moss near Zhuravlyne Lake (95 specimens/100 g); Thysanoptera – in agrocenosis (7.9 specimens/100 g). Oribatei occupied a dominant position in the acaricomplex. It was determined that in general, the number of ticks is highest in places with moss (300-2616 specimens/100 g). They constitute the largest proportion in the pasture (80-90 %). It was found that the maximum number of Oribatei was observed on sphagnum moss (2324.4 units/100 g); the lowest number was observed in agrocenoses (33.5 units/100 g). Acaridiae are mainly found in anthropocenoses, their number reaches 8.2 specimens/100 g, as well as in mosses near Zhuravlyne Lake (26.8-30.3 specimens/100 g). The highest abundance of Gamasoidea was recorded in sphagnum litter and moss on the shores of Zhuravlyne Lake, and the lowest – in beech litter and moss (0.7 specimens/100 g) on Semkiv Verkh Mount. Uropod mites were found in the litter of beech (14.3-52.6 specimens/100 g). The microarthropodaes complex from soils upper layer and substrate in various biotopes from Skole Beskyds National Nature Park is studied. Sixteen species of Tarsonemidae are registered: Steneotarsonemus (2), Tarsonemus (13), Xenotarsonemus (1). Almost all communities where tarsonemids were found were dominated by X. belemnitoides and T. virgineus. Most of the species were found in the pasture, which is characteristic of mainly anthropogenic communities. The tarsonemid complex on Semkiv Verkh Mount consisted of 10 species, and six species were found near Zhuravlyne Lake. According to their feeding preferences, the recorded tarsonemids belong to mycetophages, some are characterized by algophagy, and only one species of S. panshini, which was found under oats, is a phytophage. The conducted studies show insufficient study of different systematic groups of pedobiont microarthropods in this region.Досліджено груповий склад педобіонтів в окремих біотопах НПП "Сколівські Бескиди" (19.08.2005) у південно-східній його частині поблизу річки Кам'янки (поле з вівсом, пасовище) та біля дороги; на берегах озера Журавлине. Максимальна кількість мікроартропод педобіонтів і найбільше їх різноманіття зареєстровано на березі озера Журавлине в мохові, мінімальна – в ґрунті під вівсом та на пасовищі. З'ясовано, що домінуючими у всіх біотопах серед комах виявились колемболи. Окремі групи комах вибірково трапляються в різних біотопах: Coleoptera на мохові біля озера Журавлиного (89,3 екз./100 г); в бучині (1-11 екз./100 г); попелиці (Homoptera) переважно на мохові біля озера Журавлиного (95 екз./100 г); трипси (Thysanoptera) – в агроценозі (7,9 екз./100 г). У складі акарокомплексу домінували орібатиди. Визначено, що загалом чисельність кліщів найвища у місцях, де є мох (300-2616 екз./100 г). Найбільшу частку вони становлять на пасовищі (80-90 %). Встановлено, що для орібатид максимальна чисельність спостерігається на мохові сфагнумі 2324,4 екз./100 г; низька чисельність – в агроценозах 33,5 екз./100 г. Акаридієві кліщі здебільшого трапляються в агроценозах, їх чисельність досягає 8,2 екз./100 г, а також в мохові біля озера Журавлине (26,8-30,3 екз./100 г). Найбільша чисельність гамазових кліщів зареєстрована в підстилці та мосі сфагнумі на берегах озера Журавлине, а найменша – в підстилці бука та моху (0,7 екз./100 г) на горі Семків Верх. Уроподових кліщів знайдено в підстилці бучини (14,3-52,6 екз./100 г). Уперше на території парку відзначено 16 видів тарсонемід із трьох родів Steneotarsonemus (2), Tarsonemus (13), Xenotarsonemus (1). Майже у всіх угрупованнях, де знайдено тарсонемід, домінуючими були X. belemnitoides, T. virgineus. Найбільше видів відзначено на пасовищі. Вони властиві переважно антропогенним угрупованням. Комплекс тарсонемід на горі Семків Верх містив десять видів, а біля озера Журавлиного знайдено шість видів. За преферендумами живлення зареєстровані тарсонеміди належать до міцетофагів, для деяких властива альгофагія і тільки один вид S. panshini, який траплявся під вівсом, є фітофагом і потенційним шкідником злаків
Методика оцінювання точності ідентифікації контурів зображень складних об'єктів, виділених у процесі сегментації алгоритмом SLIC
Get PDFThis paper investigates the application of the Simple Linear Iterative Clustering (SLIC) algorithm for complex object image segmentation, on the example of images of human body injuries. The study solves the problem of the lack of quantitative evidence regarding SLIC's algorithm performance in high-precision area and boundary assessment of the lesion on a digital image of a human body with a wound injury on it. A comprehensive methodology is developed to evaluate SLIC's algorithm efficacy across various complex images and image resolutions. The research utilizes a combined dataset of 3696 wound images from the Foot Ulcer Segmentation Challenge (FUSeg) and WoundSeg datasets. Bayesian optimization is utilized to fine-tune SLIC algorithm hyperparameters, focusing on the number of segments and compactness. Results indicate that SLIC algorithm demonstrates consistent performance across different implementations, achieving Dice scores around 0.84 and Soft Boundary F1 scores around 0.55. The study reveals that the optimal number of segments for SLIC algorithm can be defined relative to the spatial dimensions of the input image, with maximal image dimension *2 being the most effective value. A thorough analysis of various segmentation metrics is conducted, including IoU, Dice Score, and Boundary F1 Score. The research introduces and employs the Soft Boundary F1 Score – modification of Boundary F1 Score, a novel metric designed to provide a more nuanced evaluation of boundary detection accuracy while offering a smoother optimization landscape. This metric proves particularly valuable in assessing the performance of SLIC algorithm in image with complex objects on them segmentation tasks. Importantly, this research presents an idealized SLIC-based segmentation approach, where superpixels are optimally combined using ground-truth masks to establish an upper bound of performance. This idealized SLIC algorithm segmentation is compared with a pre-trained on the FUSeg dataset UNet model, showcasing superior generalization capability across diverse wound types. On the WoundSeg dataset, the idealized SLIC algorithm approach achieved a Dice score of 0.84, significantly outperforming the UNet model (0.12 Dice score). As a result, this study provides valuable insights for improving complex objects segmentation methods and highlights the need for further research on developing effective methods for superpixel classification in real-world scenarios. The findings also highlight the potential of SLIC-based approaches in addressing the challenges of diverse data types and limited training data.Досліджено особливості застосування алгоритму SLIC (англ. Simple Linear Iterative Clustering) для сегментації складних цифрових зображень, зокрема – зображень ушкоджень тіла людини. Встановлено, що цей алгоритм на цифрових зображеннях дає змогу ефективно оцінювати площу ураження тіла та виявляти межі ран. Проаналізовано відсутність кількісних метрик ефективності використання алгоритму в завданнях високоточного оцінювання ушкоджень тіла людини, що стало підставою для розроблення комплексної методології оцінювання його застосування для зображень з різною роздільною здатністю. Розроблено комбінований набір даних, який містить 3696 зображень із FUSeg (англ. Foot Ulcer Segmentation Challenge) та WoundSeg наборів даних. Проведено оптимізацію гіперпараметрів алгоритму SLIC-оптимізації за методом Байєса задля максимізації метрики Soft Boundary F1. Оптимізовані гіперпараметри містять кількість сегментів та компактність, які впливають на точність поділу об'єктів і коректність визначення меж. З'ясовано, що алгоритм SLIC демонструє стабільну ефективність, досягаючи Dice Score близько 0,84 та Soft Boundary F1 Score близько 0,55. Встановлено, що оптимальна кількість сегментів для алгоритму SLIC пропорційна просторовим розмірам вхідного зображення, а найефективнішим значенням є максимальний розмір зображення *2. Запропоновано модифікацію метрики Boundary F1 – Soft Boundary F1 Score для використання у процесі оптимізації гіперпараметрів алгоритму SLIC. Попередні результати свідчать, що вона потенційно може забезпечувати більш плавний ландшафт оптимізації порівняно зі стандартною Boundary F1 та є перспективною для задач сегментації складних об'єктів. Наведено ідеалізований підхід до сегментації складних об'єктів на прикладі сегментації пошкоджень на шкірі людини на цифрових зображеннях на підставі алгоритму SLIC, де суперпікселі комбінуються з еталонною маскою, встановлюючи верхню межу ефективності застосування алгоритму. Здійснено порівняння з сегментацією за допомогою моделі UNet, попередньо натренованої на наборі даних FUSeg, і встановлено, що ідеалізований підхід до сегментації з використанням алгоритму SLIC досяг значення Dice Score 0,84 на наборі даних WoundSeg, перевершивши UNet (0,12 Dice Score). Зроблено висновок, що підходи на підставі SLIC є ефективними для сегментації зображень складних об'єктів за обмеженої кількості навчальних даних. Наголошено на потребі проведення подальших досліджень, спрямованих на вдосконалення підходів до класифікації суперпікселів відомими методами, що базуватимуться на результатах генерації суперпікселів, наведених у цій роботі
Інструменти для моделювання та перевірки розташування нодів у бездротових сенсорних мережах
Get PDFThe study presents and develops a software product for simulating the localization process of nodes in wireless sensor networks (WSNs). It was clarified that positioning accuracy in such networks depends on the number of reference nodes with known coordinates, network density, and the selected distance measurement method. The analysis covered three primary measurement methods: Received Signal Strength Indication (RSSI), Time of Arrival (TOA), and Round Trip Time (RTT). An experimental approach was applied to evaluate the influence of input parameters, such as the number of sensors, percentage of reference points, and network coverage area, on the average and maximum positioning errors. It was established that increasing the proportion of reference nodes to 10 % of the total number significantly reduces the average positioning error to 1.38 m on the X-axis and 1.13 m on the Y-axis. Conversely, reducing the percentage of reference points to 3 % increases the error to 2.95 m on the X-axis and 2.01 m on the Y-axis, while preserving energy and enabling operation in challenging conditions. The RSSI method demonstrated the best results under minimal interference, whereas TOA and RTT were more accurate with synchronized node clocks. The study also evaluated the efficiency of the developed software product, which allows users to set various network parameters, import or generate sensor data automatically, and visualize the positioning process in real time. Visualization enables detailed analysis of sensor placement, error evaluation, and the identification of optimal configurations for real-world deployment. It was concluded that the software product could be employed as an effective tool for planning WSN deployment, conducting research on positioning accuracy optimization, and enhancing energy efficiency.Розроблено програмне забезпечення (ПЗ) для моделювання процесу визначення місця розташування нодів у бездротових сенсорних мережах (БСМ). З'ясовано, що точність позиціонування у таких мережах залежить від кількості контрольних нодів із відомими координатами, щільності мережі та обраного методу обчислення відстаней. Проаналізовано три основні методи вимірювання: індикації рівня прийнятого сигналу RSSI (англ. Received Signal Strength Indication), часу прибуття сигналу TOA (англ. Time of Arrival) та затримки на повний шлях RTT (англ. Round Trip Time). Застосовано експериментальний підхід, що дав змогу оцінити вплив вхідних параметрів, таких як кількість сенсорів, частка контрольних точок та площа покриття мережі, на середню та максимальну похибку позиціонування. Встановлено, що збільшення кількості контрольних нодів до 10 % від загальної кількості дає змогу істотно знизити середню похибку позиціонування до 1,38 м по осі X та 1,13 м по осі Y. Натомість зменшення частки контрольних точок до 3 % підвищує похибку до 2,95 м по осі X та 2,01 м по осі Y, проте забезпечує енергозбереження та можливість роботи у складних умовах. Виявлено, що метод RSSI демонструє найкращі результати за відсутності значних перешкод, тоді як методи TOA та RTT є точнішими за наявності синхронізації годинників на нодах. Досліджено ефективність розробленого ПЗ, який дає змогу користувачам задавати різні параметри мережі, імпортувати або автоматично генерувати дані про сенсори, а також візуалізувати процес позиціонування в режимі реального часу. Візуалізація результатів дає змогу детально проаналізувати розташування сенсорів, оцінити їхню похибку та знайти оптимальні конфігурації для реального розгортання мережі. З'ясовано, що програмне забезпечення можна використати як ефективний інструмент для планування розгортання БСМ, здійснення досліджень з вибору параметрів позиціонування, які забезпечують підвищення точності та ефективності роботи мережі