Scientific Bulletin of UNFU (Ukrainian National Forestry University)
Not a member yet
2661 research outputs found
Sort by
Оцінювання впливу рекреаційного навантаження на ґрунтовий покрив туристичного шляху "Стежками легендарної Тустані"
Get PDFIt is known from published sources that the negative impacts of recreation on the topsoil of protected areas include compaction of the upper horizon, erosion initiation, and accumulation of coarse-grained material. These findings were tested in the field with further laboratory analysis of the brown forest-mountain soil samples following an example of State Historical and Cultural Reserve "Tustan", Lviv Region of Ukraine. "Tustan" Reserve is one of the most visited nature protected areas in the region; thus, in 2019 the number of its visitors reached 145 958 persons. In 2007-2008, the tourist trail "Walking through the legendary Tustan" was covered with a wooden floor by 80-90 % of its length. Our study revealed that trail covering positively affected topsoil physical and hydrological parameters. Soil density and water permeability indices along the trail were similar to those in a control series. However, the density of the solid phase of the soil was significantly higher, that can be attributed to heavy recreational impact in the past. At the same time, since 2012 to 2021 the number of visitors has increased almost threefold. This has led to spontaneous forming of additional/parallel unpaved trails next to the main trail, as well as an extensive trumping the topsoil aside the wood-covered main trail. The soil bulk density from the trampled sites was 1.5 times higher than from the control. The upper soil horizons were almost waterproof (0.04-0.07 in contrast to 4.13 mm / min in the control) that leads to extensive runoff from exposed trails during heavy rainfalls. In our study we have proposed a set of indicators and the 5-grade scale to assess the disturbance degree of ecosystems along the tourist trail "Walking through the legendary Tustan". The main indicator is the width of unmanaged trail, according to which the disturbance degree is assessed as "I – unchanged" (the trail width is less than 0.5 m), "II – slightly disturbed" (the trail width is up to 1.0 m), "III – threatened" (the trail width is up to 2-3 m), "IV – heavily disturbed" (the trail width is up to 5 m), and "V – devastated" (the trail width is greater than 5 m). Additional four indicator groups are as follows: 1) presence of additional/parallel paths to the main trail; 2) soil compaction; 3) quantitative and qualitative changes in vegetation (for grasslands), presence/absence of forest litter (for woodlands); 4) depth of erosion cut and the amount of loose material carryover from 1 m² of the trail. As management solutions to diminish the negative impacts we proposed the following measures: to replace the low-height wooden floor with a higher one; to limit the trail width with handrails; to arrange places for temporary rest and/or excursions; to reconstruct the path.З'ясовано, що чисельність відвідувачів державного історико-культурного заповідника "Тустань" за 2019 р. становить 145 958 осіб, що майже втричі більше, ніж зафіксовано у 2012 році. Для зменшення негативного рекреаційного впливу на ґрунтовий покрив працівники заповідника "Тустань" у 2007-2008 рр. облаштували шлях. Встановлення дерев'яного настилу позитивно вплинуло на основні фізичні та водно-фізичні властивості ґрунтів. За результатами польових та експериментальних досліджень у 2020 р. виявлено, що майже через 12 років після облаштування шляху показники щільності ґрунту на стежках (під дерев'яним настилом) були достатньо близькими до контрольних та становили 0,93 та 0,79 г/см 3 відповідно, хоча й показники щільності твердої фази ґрунту залишалися помітно вищими, що, беззаперечно, засвідчує значний рекреаційний вплив у минулому. Збільшення відвідувачів більше як утричі на туристичному шляху "Стежками легендарної Тустані" спричинило витоптування узбіч стежки з дерев'яним перекриттям та формування додаткових, паралельних стежок. Показники щільності ґрунту становили на цих ділянках 1,25-1,28 г/см³, що в 1,5 раза більше, ніж на контролі. Збільшення щільності ґрунту значно зменшили показники загальної шпаруватості та водопроникності. Практична водонепроникність верхніх горизонтів (0,04-0,07 мм/хв проти 4,13 мм/хв на контролі) зумовлює формування на стежці поверхневого стоку води, внаслідок чого немає лісової підстилки та зростають показники щільності твердої фази ґрунту. Оцінено стан стежки за такими критеріями, як: 1) ширина стежки; 2) наявність додаткових/паралельних стежок; 3) кількісні та якісні зміни у рослинному покриві обабіч стежки (для лучних екосистем) та наявність/відсутність лісової підстилки на стежці (для лісових екосистем); 4) ущільнення ґрунту; 5) розвиток ерозійних процесів (глибина ерозійного врізу та об'єм винесеного пухкого матеріалу з 1 м²). На підставі цих параметрів встановлено, що туристичний шлях "Стежками легендарної Тустані" зараховано до ІІІ категорії з V, що, згідно з класифікацією Р. Прендкого, оцінюють як "шлях під загрозою". Запропоновано організаційно-управлінські та інженерні заходи: 1) замінити низький дерев'яний настил на стежці на високий та ширший – не менше 1,5 м; 2) встановити бар'єри, обмеживши стежку поручнями; 3) облаштувати місця для тимчасового перепочинку чи проведення екскурсій; 4) виконати інженерні роботи для відновлення деградованих ділянок
Розроблення автономної системи керування мобільною робототехнічною системою з використанням моделей на підставі штучних нейромереж
Get PDFModern tools and software development methodologies have begun to be actively deployed in cars ranging from handheld computers to smartphones. Cars that can brake for an impediment on their own, signal the driver to move out of the lane, or make a turn on their own are just a few examples of these developments. All of this is the product of artificial intelligence (AI) technologies being developed and optimized. The problem of completely autonomous cars, primarily for business solutions such as the transportation of products or people, has arisen as a result of such breakthroughs in consumer solutions. In this context, the goal of this research is to create a model that makes decisions using an artificial neural network. This research yielded an autonomous mobile robot system that moved across unknown terrain utilizing the proposed decision-making model. In order to achieve the goals of the research goals, neural network training methods were investigated and a reward learning method was chosen. The requirements for the produced system were formed and its structure was designed after conducting a literature review. The Unity Platform was chosen as the model learning environment, and the C# programming language was employed. For the creation of the mobile robotic system, the following concepts were chosen: hierarchy and intelligent control system construction; modularity; replaceable equipment. The robotic system was built using a Raspberry PI 2B controller and infrared distance sensors after the methodologies and hardware were analyzed. To adequately train the model, researchers generated a simulated environment with various sorts of disturbance. The created concept and technology have been successfully tested in both a simulator and a real-world setting. The developed solutions can be improved and utilized by industry or small businesses.Проаналізовано основні літературні джерела щодо розроблення автономних систем керування на базі штучного інтелекту (ШІ). Після літературного огляду сформовано вимоги до розроблюваної мобільної робототехнічної системи з автономним керуванням та спроєктовано її структуру. Розроблено середовище для навчання штучних нейромереж на підставі платформи Unity, з використанням об'єктно-орієнтовної мови розроблення – C#. Розроблено програмний інтерфейс для роботи зі штучною нейромережею. Обрано для розроблення мобільної робототехнічної системи з автономним керуванням такі принципи: ієрархічності та побудови інтелектуальної системи керування; модульності; змінного складу обладнання; зменшення габаритів, електроспоживання та вартості; автономного пересування в невідомому середовищі. Після аналізу методів та апаратно-програмних засобів функціонування спроектовано та розроблено роботизовану систему на підставі контролера Raspberry PI 2B. Розроблено програмну та апаратну систему збирання даних з використанням інфрачервоних давачів відстані. Розроблено програмні засоби для автономного керування мобільною системою. Для ефективності тренування моделі створено симульоване середовище з різними типами перешкод. Результатом цих досліджень є автономна мобільна робототехнічна система, що використовує розроблену штучну нейронну мережу прийняття рішень для руху в невідомій місцевості. Розроблена модель ШІ та система успішно пройшли тестування на симуляторі та в реальному середовищі. Розроблені системи придатні до покращень та можуть бути використані в інтересах промисловості чи малого бізнесу, а також здатні до адаптації відповідно до вимог користувачів (замовників)
Методика розрахунку рівня екологічної безпеки експортної діяльності лісогосподарських підприємств
Get PDFThe concept of environmentally safe export production of forestry enterprises is analyzed and substantiated, as such, at which the financial income from the sale of export products is at a level that allows reimbursing the costs of production and sale of these products, costs of forest reproduction and restoration of useful social and environmental functions that have suffered corresponding losses as a result of felling. It is established that in order to ensure environmentally safe functioning of forest ecosystems in the process of export activity of forestry enterprises, financial revenues from the sale of export products must fully compensate for production losses (extracted wood resources) and loss of social and environmental functions of forests. The environmental and economic factors that affect the safety of export activities of forestry enterprises are systematized, and the nature of this impact is analyzed. The method of estimating the level of environmental safety of export activity is proposed and substantiated, which is based on the calculation of the coefficient of the level of environmental safety of the enterprise. This methodology involves a comprehensive assessment of the safety of export activities indicators that consider the degree of environmental threat from the production load on forest ecosystems in the production of forest products for export and the degree of load from export activities on social and environmental functions of forests. The proposed method of calculating the level of environmental threat from the export activities of forestry enterprises, taking into account the influence of these factors enables assessing the state of environmental and economic safety of export activities of these enterprises. This assessment will be a prerequisite for the development and making the necessary management decisions to improve the efficiency of export activities on the basis of sustainable development. The proposed method can be used to assess the state of environmental and economic safety of export activities of enterprises of related sectors of the economy to make adequate management decisions.Проаналізовано та обґрунтовано поняття еколого-безпечного експортного виробництва лісогосподарських підприємств, як такого, за якого фінансові надходження від реалізації експортної продукції є на рівні, що дає змогу відшкодовувати витрати на виробництво і реалізацію цієї продукції, витрати на відтворення лісу і на відновлення корисних соціальних та екологічних функцій лісу, які внаслідок вирубок понесли відповідні втрати. Встановлено, що для забезпечення екологічно безпечного функціонування лісових екосистем у процесі експортної діяльності лісогосподарських підприємств фінансові надходження від реалізації експортної продукції повинні повністю компенсувати виробничі втрати (вилучені деревинні ресурси), а також втрати соціальних і екологічних функцій лісу. Систематизовано еколого-економічні фактори, які впливають на безпеку експортної діяльності лісогосподарських підприємств, а також проаналізовано величину і характер цього впливу. Запропоновано та обґрунтовано методику оцінювання рівня екологічної безпеки експортної діяльності, яка базується на розрахунку коефіцієнта рівня екологічної безпеки підприємства. Ця методика передбачає здійснення комплексного оцінювання безпеки експортної діяльності показниками, що враховують ступінь екологічної загрози від виробничого навантаження на лісові екосистеми в процесі виробництва лісопродукції на експорт і ступінь навантаження від експортної діяльності на соціальні та екологічні функції лісу. Запропонована методика розрахунку рівня екологічної загрози від експортної діяльності лісогосподарських підприємств з урахуванням впливу зазначених факторів дає змогу оцінити стан еколого-економічної безпеки експортної діяльності цих підприємств. Така оцінка слугуватиме передумовою для розроблення та прийняття підприємством необхідних управлінських рішень для підвищення ефективності експортної діяльності на засадах сталого розвитку. Запропоновану методику можна використати для оцінювання стану еколого-економічної безпеки експортної діяльності підприємств суміжних галузей національного господарства для прийняття ними адекватних управлінських рішень
Вплив навантажень на формостійкість тришарової паркетної дошки
Get PDFThe article deals with the effect of loads on the shape stability of a three-layer parquet board glued with thermoplastic polyvinyl acetate adhesives, depending on the load intensity during operation. On the basis of the constructed mathematical model for predicting the shape stability of a three-layer parquet board depending on the action of external factors during operation, the stress-strain state of a three-layer parquet board glued with thermoplastic polyvinyl acetate adhesives was investigated using simulation modeling. Radial and tangential stresses in a three-layer parquet board were represented in the form of graphical dependences and their influence on a parquet board during operation depending on loadings is analyzed. In mathematical and simulation modeling, a three-layer parquet board was considered as a glued structure consisting of three layers, namely: face, core, and base which are glued together with thermoplastic polyvinyl acetate adhesives with a 3D load. Each layer of the structure is made of different materials, namely, the surface layer of hardwood – oak, the core of softwood – pine, and the base is made of plywood. Since the material from which the structure is made is characterized by different physical and mechanical properties, then, accordingly, this will affect the stress-strain processes of a three-layer parquet board during loading and determine the shape stability of the product. It was found that when a three-layer parquet board, glued with thermoplastic polyvinyl acetate adhesives, is exposed to physical loads, tangential stresses will increase in the core layer, which is made of pine wood lamellas and is located perpendicular to the surface and base layers. The minimum value of tangential stresses is observed in the middle parts of the face and base layers. This load distribution in the three-layer construction of the parquet board is achieved due to the base layer, which is made of plywood, and the elasticity of the adhesive joint which is formed by thermoplastic polyvinyl acetate adhesives. This makes it possible to compensate for the stresses in the inner layer of a three-layer parquet board during its operation, thereby improving its shape stability.Досліджено вплив навантажень на формостійкість тришарової паркетної дошки, склеєної термопластичними полівінілацетатними клеями, залежно від їх величини під час експлуатації. На основі побудованої математичної моделі для прогнозування формостійкості тришарової паркетної дошки залежно від дії зовнішніх факторів під час експлуатації з використанням імітаційного моделювання досліджено пружно-деформаційний стан тришарової паркетної дошки, склеєної термопластичними полівілацетатними клеями. Побудовано графічні залежності радіальних та тангентальних напружень у тришаровій паркетній дошці і проаналізовано їх вплив на паркетну дошку під час експлуатації залежно від навантажень. Під час математичного та імітаційного моделювання тришарову паркетну дошку розглянуто як клейову конструкцію, що складається із трьох шарів, а саме: верхнього, середнього та нижнього, склеєних між собою термопластичними полівінілацетатними клеями із ступенем навантаження 3D. Кожний шар конструкції виготовлений із різних матеріалів, а саме: верхній шар – із твердолистяної породи деревини дуба, середній – із хвойної породи сосни та нижній – із фанери. Оскільки для матеріалу, з якого виготовлена конструкція, характерні різні фізико-механічні властивості, то відповідно, це матиме вплив на пружно-деформаційні процеси тришарової паркетної дошки під час навантажень та визначатиме формостійкість виробу. Встановлено, що за дії на тришарову паркетну дошку, склеєну термопластичними полівінілацетатними клеми, фізичних навантажень, тангентальні напруження будуть зростати у середньому шару, який виготовлений із ламелей деревини сосни та розміщений перпендикулярно до верхнього лицевого та нижнього основного шару. Мінімальне значення тангентальних напружень спостерігається у середині верхнього лицевого та нижнього шарів. Такий розподіл навантажень у тришаровій конструкції паркетної дошки, досягається завдяки нижньому шару, який виготовлений із фанери, та еластичності клейового з'єднання, яке формується термопластичними полівінілацетатними клеями. Це дає змогу компенсувати напруження у внутрішньому шарі тришарової паркетної дошки під час її експлуатації, цим самим покращити її формостійкість
Теорія та принципи діалогового моніторингу просторово розподілених об'єктів
Get PDFThe paper analyses the existing methodologies for the implementation of background monitoring of stationary and quasi-stationary objects spatially distributed in 2D-territory. Seventeen types of spatial dialog monitoring of control objects are systematized and classified. The basic methods of implementation of different classes of dialog monitoring are defined, the principles and fundamental bases of creation of the theory of interactive monitoring systems on the basis of problem-oriented characteristic functionalities which mathematically and algorithmically describe methods and functions of separate classes of dialog monitoring of quasi-stationary control objects are defined. The recommendations for providing the theoretical basis for the formation of registration, digital processing and use of the constructed family of information models of the states "norm", "accident development" and "accident" of the observed dialog monitoring systems are given. The advantages of application of ring-star architecture of interactive-dialog systems of wireless above-ground and ground monitoring are substantiated. Methods and algorithms for monitoring spatially distributed objects are provided, where the mathematical principles of digital coding and processing of characteristic parameters of research objects, such as dynamics, deviations from the norm in comparison with standards on the basis of information models of their states and recognition of their classes in mathematical algorithmic environment. The strategy of applying of the mega-spatial object of monitoring, depending on confidential characteristics of object is considered. The choice of strategy according to coordinate-determined, coordinate-random, and coordinate-probabilistic technologies is also substantiated. The approach of technical realization of specialized devices which provide collection, transformation and processing of information data is offered.Проаналізовано сучасні методології реалізації фонового моніторингу стаціонарних та квазістаціонарних об'єктів, просторово розподілених на 2D-території. Систематизовано та класифіковано 17 типів здійснення просторового діалогового моніторингу об'єктів управління. Визначено базові методи реалізації різних класів діалогового моніторингу, обґрунтовано принципи та фундаментальні засади створення теорії інтерактивних моніторингових систем на підставі проблемно орієнтованих характеристичних функціоналів, які математико-алгоритмічно описують методи та функції окремих класів діалогового моніторингу квазістаціонарних об'єктів управління. Подано рекомендації щодо забезпечення теоретичних основ формування реєстрації, цифрового опрацювання та використання побудованого сімейства інформаційних моделей станів "норма", "розвиток аварії" та "аварія" спостережуваних діалогових моніторингових систем. Обґрунтовано переваги застосування кільцево-зіркової архітектури інтерактивно-діалогових систем безпровідного надземного та наземного моніторингу. Розглянуто структури сенсорних моніторингових систем з максимально зв'язаною (систолічною) та лінійно зв'язаною топологіями просторового немобільного розміщення сканувальних сенсорів моніторингових систем. Подано методи та алгоритми моніторингу просторово розподілених об'єктів, в які покладено математичні засади цифрового кодування та опрацювання характеристичних параметрів об'єктів дослідження, такі як динаміка, відхилення від норми порівняно з еталонами на підставі побудованих інформаційних моделей їх станів та розпізнавання їх класів у математико-алгоритмічному середовищі. Розглянуто стратегію реалізації мегапросторового об'єкта моніторингу залежно від конфіденційних характеристик об'єкта. Також обґрунтовано вибір стратегії згідно з координатно-детермінованою, випадковою та ймовірнісною технологіями. Запропоновано підхід технічної реалізації спеціалізованих пристроїв, які забезпечують збирання, перетворення та опрацювання інформаційних даних
Опрацювання даних у системах "розумного" будинку з використанням моделей на підставі мереж Петрі
Get PDFThe article describes the usage of hierarchical Petri networks for development of a scalable and fault-tolerant data processing model in smart home systems. The proposed approach provides increased reliability of the systems and their work speed during a sharp increase in the amount of information coming from the sensors, which must be processed according to the implemented internal logic. The presented work describes the developed approach and examples of Petri nets, which create a hierarchical logic of functioning of subsystems of a smart home. Dividing the functionality of the system into separate modules allows implementing each individual logical function in the form of a closed system with a clearly defined format of input and output data. The input data are represented by changes in the indicators of sensors located in the house, in turn the output data is a clearly defined result of the subsystem, whose operation corresponds to a specific function of the system in the form of calculated new parameters of system settings and appliances. Due to the specifics of the operation of smart home systems with clearly defined rules for changing system settings and system response to the occurrence of events, all subsystems can be implemented in the form of Petri nets hierarchically located in the internal logic of the smart home system. Events that occur in the system and store a different set of data depending on the events are presented by separate types (colours) of Petri nets markers. Thus, all subsystems implement a colour hierarchical Petri net. Implementation of subsystems of smart home based on Petri nets allowed developing a microservice architecture of a complex system with a flexible mechanism of automated balancing of computing load on individual functions and the ability to quickly restore full operation of the system after emergencies compared to the computer, which is a common approach today in the development of systems of this type.Проаналізовано особливості використання ієрархічних мереж Петрі для розроблення масштабованої та відмовостійкої моделі опрацювання даних у системах "розумного" будинку. Застосовано підхід, який забезпечує підвищену надійність функціонування систем та їхню швидкість роботи під час різкого збільшення обсягу інформації, що надходить від давачів, яку потрібно опрацювати згідно з реалізованою внутрішньою логікою. Розроблено підхід та приклади мереж Петрі, що створюють ієрархічну логіку функціонування підсистем "розумного" будинку. З'ясовано, що поділ функціоналу системи на окремі модулі дає змогу реалізувати кожну окрему логічну функцію у вигляді закритої системи з чітко визначеним форматом вхідних і вихідних даних. Вхідні дані подано змінами показників давачів, що розташовані у будинку. Водночас вихідні дані представлені чітко визначеним результатом роботи підсистеми, що відповідає конкретній функції всієї системи у вигляді розрахованих нових параметрів її налаштувань і побутових приладів. Завдяки специфіці функціонування підсистем "розумного" будинку з чітко визначеними правилами зміни станів налаштувань системи та правил реагування нею на виниклі події, всі підсистеми можна реалізувати у вигляді мереж Петрі, ієрархічно розташованими у структурі внутрішньої логіки системи "розумного будинку". Події, що виникають у системі й зберігають різний набір даних залежно від подій, що виникли, представлені окремими типами (кольорами) маркерів мереж Петрі. Отже, всі підсистеми реалізують кольорову ієрархічну мережу Петрі. Реалізовано логіку функціонування підсистем "розумного" будинку, робота яких базується на підставі теорії мереж Петрі, що дало змогу розробити мікросервісну архітектуру комплексної системи з гнучким механізмом автоматизованого балансування обчислювального навантаження на окремі функції та можливістю швидшого відновлення повноцінної роботи системи після низки аварійних ситуацій порівняно з монолітною архітектурою комп'ютерних систем, що є поширеним підходом на сьогодні під час розроблення систем цього типу
Застосування інтернет-технологій для організації навчального процесу у вищих навчальних закладах
Get PDFThe paper investigates some peculiarities of the use of Internet technologies for the organization of the educational process in higher education institutions, paying special attention to the advantages and disadvantages of their use in particular. The main problems of the development of education informatization in Ukraine are highlighted. The possibilities of modern Internet technologies, first of all providing cloud based services to users, are analyzed; the models of their maintenance are characterized as well. Some modern tendencies of development of cloud based services in the field of education are defined. In the course of our research we have proved that the latest Internet technologies will continue to be included in all spheres of human activity both in science and education. The objective laws of their development do not allow expecting them to become an exception and their future to be completely "cloudless". However, a certain lag of Ukraine in terms of their widespread implementation allows potential providers to miss some stages of development of Internet technologies, skipping those that bring more negative than positive results. Such advocates of Internet technology as employees, businessmen, scientists and students who need them the most have the opportunity to learn from the mistakes of others and avoid their own. The use of cloud based services in the training of students is supposed to be the future of the educational process. They offer an alternative to traditional forms of organization of the educational process in higher education institutions providing an opportunity both for individual learning, interactive classes, and also for students collective learning. Cloud based services are revealed to have a huge scientific potential and to open a wide range of opportunities not only for education institutions, but also for the average person interested in obtaining high quality education. To conclude, the widespread introduction of cloud based services in the educational process in higher education institutions will both reduce the cost of purchasing the necessary software, increase the quality and efficiency of the educational process, and also prepare for further activities of future professionals in the modern information society.Розкрито особливості застосування інтернет-технологій для організації навчального процесу у ВНЗ, охарактеризовано переваги та недоліки їх використання, а також висвітлено основні проблеми на шляху інформатизації освіти в Україні. Проаналізовано можливості сучасних інтернет-технології, насамперед для надання послуг користувачам через хмарні сервіси, охарактеризовано моделі їх обслуговування, визначено актуальні тенденції розвитку хмарних сервісів у сфері освіти. Доведено, що новітні інтернет-технології й надалі будуть входити в усі сфери людської діяльності, у т.ч. наукову та освітню. Об'єктивні закономірності їхнього розвитку не дають змоги сподіватися на те, що вони стануть винятком і майбутнє у них буде повністю "безхмарним". Однак, певне відставання України щодо їх широкого запровадження надає можливість потенційним провайдерам проходити не всі етапи становлення інтернет-технологій, пропускаючи ті із них, що приносять більше негативних, ніж позитивних результатів. Прихильники ж інтернет-технологій – службовці, бізнесмени, науковці та студенти, потребуючи їх найбільше, мають можливість вчитися на чужих помилках і уникати власних. Прогнозовано, що використання хмарних сервісів у навчанні студентів – майбутнє освітнього процесу. Вони пропонують альтернативу традиційним формам організації навчального процесу у ВНЗ, створюючи можливість як для індивідуального навчання, проведення інтерактивних занять, так і колективного освоєння навчального матеріалу. З'ясовано, хмарні сервіси мають величезний науковий потенціал і відкривають широкі можливості не тільки для навчальних закладів, але й для пересічної особистості, що зацікавлена у своїй науковій діяльності. Встановлено, що широке впровадження хмарних сервісів у навчальний процес ВНЗ не тільки знизить витрати на придбання необхідного ПЗ, підвищить якість і ефективність організації освітнього процесу, але й надасть підґрунтя для подальшої успішної діяльності майбутніх фахівців у сучасному інформаційному суспільстві
Визначення постійної поправки електронних віддалемірів методами нелінійного програмування
Get PDFThe paper deals with the issues of electronic rangefinders correction. In the course of our study an algorithm of research data processing of constant correction of electronic rangefinders has been developed. Its essence is an application of Gaussian method to find the minimum of some function for determining the errors of measured distances. Firstly, the number of required measurements for a device was investigated for consideration of correlation influence between instrumental and random errors. Next, a system of equations is compiled based on relations between the measured target length and its segments in all combinations, taking into account the constant correction of the rangefinder. Thus, conditional equations are obtained with one unknown value – the constant correction of the rangefinder. Due to the large number of measurements, the solution of such system of equations is to find the minimum of some function for determining the errors of the measured distances. In this case, the most appropriate choice is the criterion of minimizing the maximum deviation to reject gross errors of the measured values. Thus, the most probable value of the constant correction of the rangefinder and lengths of the measured target and its segments for all possible combinations has been obtained. The research was carried out on a geodetic landfill under optimal meteorological conditions. The research has also revealed that the proposed technological solutions allow increasing constant correction balancing accuracy of the rangefinder, measured line and its segments lengths in comparison with the known method of correlate by at least 10 %. On the example of the SOUTH NTS-350 rangefinder, the accuracy of the obtained approximate values of line lengths and its segments was defined to be almost three times higher than line lengths declared in the technical specifications of the root mean square error measurement for the same device.Розроблено алгоритм опрацювання результатів досліджень постійної поправки електронних тахеометрів. Його суть полягає у використанні методу Гауса та знаходженні мінімуму деякої функції визначення похибок виміряних віддалей. Спочатку було досліджено кількість необхідних вимірювань для приладу: розглянуто вплив кореляційної залежності між величинами інструментальної і випадкової похибок. Далі складено систему рівнянь на підставі залежностей між довжиною виміряного створу та його відрізків у всіх комбінаціях з урахуванням постійної поправки віддалеміра. Отже, отримано умовні рівняння з однією невідомою – постійною поправкою віддалеміра. За наявністю великої кількості вимірювань розв'язання такої системи рівнянь полягає у знаходженні мінімуму деякої функції визначення похибок виміряних віддалей. При цьому найдоцільнішим вибором є критерій мінімізації максимального відхилення, який дає змогу відбракувати грубі помилки у виміряних значеннях. Отже, отримано найімовірніше значення постійної поправки віддалеміра, значення довжин виміряного створу та його відрізків, які будуть узгодженими у всіх можливих комбінаціях. Дослідження здійснено на геодезичному полігоні за оптимальних метеорологічних умов. З'ясовано, що запропоновані технологічні рішення можуть підвищити точність урівноваження значення постійної поправки віддалеміра, довжин виміряного створу та його відрізків, порівняно із відомим методом корелат, мінімум на 10 %. На прикладі дослідження тахеометра SOUTH NTS-350 встановлено, що точність отриманих апроксимованих значень довжин створу і його відрізків практично у три рази вища від задекларованої у технічних характеристиках СКП вимірювання довжин ліній цим самим приладом
Вплив стимуляторів росту на ризогенез клонів Thuja Occidentalis L. в умовах in vitro
Get PDFLiterature review of data on the key issues of the research enabled revealing that Thuja occidentalis L. is characterized by significant genetic polymorphism, which makes it an extremely valuable species for garden compositions for various purposes, and accordingly necessitates the improvement of modern methods of reproduction, in vitro reproduction in particular. The nutrient medium according to the RW prescription is used for the rhizogenesis of microshoots of the studied species, as it proved to be the best in the previous stages of research. Only substances of auxin nature were used as stimulators of adventitious rooting, namely NАА and IВА in concentrations of 0.5 and 1.0 mg/l each, in all possible combinations. To assess the indicators of rhizogenesis we used the following relative modified scale in points: 0 points – rooting is not observed; 1 point – weak rooting (single roots, unbranched); 2 points – average rooting (microfilament has 2-3 developed roots); 3 points – strong rooting (root system is well developed, branched, more than 3 roots). For quantitative and qualitative assessment, we calculated the integrated indicator of rooting of micro-cuttings (IІR) taking into account the share of rooted micro-cuttings and the average rooting index in points. The results of our research have shown that the highest indicators of rhizogenesis (90.0 % of rooted micro-shoots with a score ranging from 3 to 10.0 % – with a score of 2 and none with a score of 1) were observed with the use of IВА rooting stimulant at a concentration of 1.0 mg/l. We have also found that the decrease in the concentration of IВА and the use of two stimulants simultaneously or only NАА caused a decrease in the studied rooting rates. In addition, in this version of the experiment rhizogenesis in all without exception explants of the studied species is recorded, with an average rooting score of 2.90, and IІR – 96.67 %. We should also note that the nutrient medium 1/2 RW with the addition of 1 mg / l IВА provided the largest number and average length of newly formed adventitious roots of the first and second order per explant. As a result, experimental studies and statistical processing of the obtained data allowed us to conclude that both the content and concentration of auxin-type stimulants have a significant effect on the processes of adventitious rhizogenesis of initiated Thuja occidentalis explants during microclonal propagation. The optimal nutrient medium for the rhizogenesis of clones of the studied species is found to be 1/2 MS with the addition of IВА at a concentration of 1.0 mg/l, which provided 100 % rooting and the formation of 6.03±0.13 pcs. roots of the first and 7.9±0.25 pcs. second order per explant with an average length of 116.13±2.05 mm and 17.27±0.53 mm, respectively.Проаналізовано літературні дані стосовно досліджуваної тематики, на підставі чого встановлено необхідність удосконалення методики та поглиблення знань про перебіг процесів ризогенезу мікроклонів Thuja occidentalis L. в умовах in vitro під впливом стимуляторів росту. Для кількісної та якісної оцінки результатів досліджень проведено розподіл за показниками укорінення у балах: 0 балів – укорінення не спостерігається; 1 бал – слабке укорінення (корінці поодинокі, нерозгалужені); 2 бали – середнє укорінення, мікроживець має 2-3 добре розвинених корінці; 3 бали – сильне укорінення, коренева система добре розвинена, розгалужена, більше 3 корінців та використано інтегрований показник укорінення (ІПУ) клонів. Як живильне середовище для мікроклонування досліджуваного виду застосовано 1/2 RW, модифіковане речовинами ауксинового типу НОК та ІМК у концентраціях 0,5 та 1,0 мг/л у всіх можливих комбінаціях. З'ясовано, що найвищі показники укорінення клонів були за використання у ролі стимулятора коренеутворення тільки ІМК (1,0 мг/л), де укорінились 90,0 % мікропагонів із балом 3, та 10,0 % – із балом 2. Результати розрахунку інтегрованого показника укорінення підтвердили висунуте припущення про позитивний вплив стимулятора росту ІМК на досліджувані процеси (середній бал укорінення становив 2,90, а ІПУ – 96,67 %). Встановлено, що зниження концентрації ІМК та використання двох стимуляторів одночасно чи тільки НОК спричиняло зменшення досліджуваних показників укорінення. На підставі статистичного опрацювання отриманих даних біометричних показників адвентивних кореневих систем клонів Thuja occidentalis (середня кількість корінців першого порядку на один експлант, середня кількість корінців другого порядку на один експлант, середня сумарна довжина корінців першого порядку на один експлант та середня сумарна довжина корінців другого порядку на один експлант), отриманих в умовах in vitro, встановлено, що за використання підібраної методики сформувалось 6,03±0,13 шт. корінців на експлант із середньою довжиною 116,13±2,05 мм (коефіцієнт варіації – 11,91 та 9,69 % відповідно) корінців першого порядку та 7,9±0,25 шт. – корінців другого порядку із сумарною середньою довжиною в межах 17,27±0,53 мм за варіації 17,38 та 17,0 % для відповідних біометричних показників та показника точності досліду у межах 2,18-3,17 %. Встановлено експериментально, що оптимальним живильним середовищем для ризогенезу клонів дослідженого виду є 1/2 MS із додаванням ІМК у концентрації 1,0 мг/л
Зміна анатомічних показників листків Forsythia Europaea Degen & Bald. за дії викидів автотранспорту
Get PDFAt a time of high motorization, it is important to study the impact of ingredients of motor vehicle emissions on green spaces in megacities, which maintain the ecological balance in the urban ecosystem and serve as indicators of environmental pollution. Forsythia europaea Degen & Bald. is widely used in the phytodesign of Kyiv in various places that are subject to constant anthropogenic pressure. Therefore, it is expedient to anatomically and morphologically study the structure of F. europaea leaves to determine the stability of the species in the conditions of the Kyiv metropolis and to monitor environmental pollution. The study was based on F. europaea plants selected from 5 monitoring sites in Kyiv, which differed in traffic intensity and distance from highways: lightly polluted (average time intensity of traffic less than 1000 cars/hour) and very heavily polluted (traffic intensity exceeds 4000 cars/hour). The overall level of air pollution according to the Air Pollution Index (API) in Kyiv is assessed to be high. Samples were taken in June at maximum values of nitrogen dioxide, formaldehyde and API (11.9). The study was conducted according to the method by Barykina (2004), Vasiliev (1988). The peculiarities of anatomical and morphological structure of F. europaea leaves under different growth conditions have been established. As a result, we have found that the leaves are hypostomatic, covered with cuticles on both sides. The adaxial and abaxial epidermis are formed by a single layer of cells. The mesophile is multilayered, dorsoventral. Our study has detected that there were changes in the histological structure of the leaves in the direction of xeromorphism in plants with increasing intensity of automobile load. The cuticle is thickened, the size of the stomata and the degree of their openness decreased. The density of stomata and cells of the abaxial epidermis increased, the indices of the stomatal index and the xeromorphism index increased, and single stomata appeared on the adaxial surface of the leaves. Such changes in the anatomical structure of the leaf blade of F. europaea can be considered as an adaptive response of plants to growth in anthropogenically transformed environment, which indicates the plasticity of the species and a sufficient level of adaptation to pollution. We believe that changes in the parameters of the histological structure of the leaf F. europaea can be used as indicators of environmental pollution.На сьогодні під час високої автомобілізації актуальним є дослідження впливу інгредієнтів автотранспортних викидів на зелені насадження в мегаполісах, які підтримують екологічну рівновагу в урбоекосистемі та слугують індикаторами забруднення довкілля. Forsythia europaea Degen & Bald. поширена у фітодизайні Києва у різноманітних місцях, де піддається постійному антропогенному пресу. Тому доцільним є анатомо-морфологічне дослідження структури листків F. europaea для визначення стійкості виду в умовах Київського мегаполісу та моніторингу забруднення довкілля. Матеріалом дослідження слугували рослини F. europaea, відібрані з п'яти моніторингових ділянок Києва, які різнилися інтенсивністю транспортних потоків та віддаленістю від автострад: слабко забруднені (середня часова інтенсивність руху автотранспорту менш ніж 1000 авто/год, точка 1 та 3 – вулиці Ф. Максименка та Жмеринська) та дуже сильно забруднені (інтенсивність руху перевищує 4000 авто/год, точка 2 – проспект Перемоги, точка 4 – вул. Генерала Жмаченка, точка 5 – Одеська площа). Встановлено особливості анатомо-морфологічної будови листків F. europaea за різних умов зростання. Виявлено, що листки гіпостоматичні, покриті кутикулою з обох сторін, адаксіальний та абаксіальний епідерміси утворені одним шаром клітин, мезофіл дорзовентральний, багатошаровий. З'ясовано, що у варіантах, де рослини зазнавали інтенсивнішого впливу інгредієнтів автотранспортних викидів, відбувалися зміни показників гістологічної структури листка у бік ксероморфності, а саме: потовщувалася кутикула, зменшувалися розміри продихів, ступінь їх відкритості, збільшувалася щільність клітин абаксіального епідермісу та продихів, зростали показники продихового індексу та індексу ксероморфності, з'являлися поодинокі продихи на адаксіальній поверхні листків. Такі зміни показників анатомічної структури листкової пластинки F. europaea можна розглядати як адаптивну реакцію рослин до зростання в антропогенно трансформованому середовищі, що свідчить про пластичність виду та достатній рівень життєвості в умовах забруднення. Вважаємо, що параметри гістологічної структури листка F. europaea можна використовувати як тест-показники для індикації аерогенного забруднення довкілля