Scientific Bulletin of UNFU (Ukrainian National Forestry University)
Not a member yet
2661 research outputs found
Sort by
Діелектричні показники сосни звичайної в умовах напіввільного утримання ратичних (cervidae, bovidae) на території Західного і Центрального Полісся
Get PDFThe basic principles of integrated forestry and hunting management require a thorough understanding of the processes of interaction of game animals with forest plantations. The use of electrophysiological indicators is a promising method of indicating the stages of the influence of hunting fauna on forest plantations, especially in enclosures. The research has investigated some seasonal changes of the dielectric indices of Silver pine (Pinus sylvestris L.) in the territory of the largest enclosures of Western and Central Polissya, which are used by the following: VULF-K LLC, Sokil Hunting ang Sports Complex and Zemlya Polissya Peasant Farming. Cervus elaphus, Cervus nippon, Dama dama, and Ovis ammon musimon are kept here on the area of 243.4 ha, 382.3 ha and 228.0 ha respectively. The degree of influence on forest plantations in the enclosures is found to vary as follows: Sokil HSC – average influence, Zemlya Polissya Peasant Farming – weak influence, VULF-K LLC – no influence. Eight trial plots were laid out in the pure pine stands aged from 22 to 101 years old respectively growing according to ІА-ІІ classes of stand productivity. Trial plots were located within four types of forests such as В2-дС, В3-дС, С2-гдС, and С3-гдС. The dielectric parameters were measured in March, July, and October, 2019, with F4320 analogue device at frequency of 1 kHz according to the method by G.T. Krynytsky. Dielectric indicators are revealed to characterize seasonal changes in the intensity of life processes. The general tendency is observed in the gradual decrease of the impedance value and the increase of the polarization capacity during the transition of the trees from dormancy to vegetation and vice versa – the increase of the impedance and the decrease of the polarization capacity during the reverse processes. The polarization capacity in the trial plots was found to fluctuate in March ranging 5.15±0.18–6.87±0.14 nF (significance of the difference with the control values tf = 0.08 – 0.73; t05 = 2.02), in July it increased to 13.90±0.71–16.78±0.89 nF (tf = 0.07 – 0.51; t05 = 2.02), and in October it decreased to 4.54±0.34–8.97±0.27 nF (tf = 0.31 – 1.42; t05 = 2.02). In March, the coefficient of variation for the trial plots was 9.1‑23.5 %, in July – 16.5‑28.7 %, in October it ranged from 13.3 to 33.8 %. Impedance during the season initially decreased from 28.55±1.86–45.75±3.47 kOhm (tf = 0.12-1.08; t05 = 2.02) to 11.80±0.44–15.52±0.95 kOhm (tf = 0.21-0.56; t05 = 2.02), and then increased to 20.82±0.84–44.80±3.40 kOhm (tf = 0. 09‑1.19; t05 = 2.02). The coefficient of variation of the impedance on the experimental trial plots in March varied from 16.5 to 37.4 %, in July – from 16.6 to 32.0 %, and in October – from 13.3 to 44.1 % respectively. The lack of a significant difference (Student's t-distribution) between the dielectric values of the experimental and control pine stands indicates that there is no visible effect of the arbitrary retention of game animals on the vitality of trees.Використання електрофізіологічних показників (імпедансу (R) і поляризаційної ємності (C)) є перспективним методом індикації стадій впливу мисливської фауни на лісові насадження, особливо у вольєрах. Досліджено сезонні зміни діелектричних показників сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) на території найбільших вольєрів Західного і Центрального Полісся, користувачами яких є: ТОВ "ВУЛФ-К" (Cervus elaphus), МСК "Сокіл" (Cervus elaphus, Dama dama, Ovis ammon musimon) та СФГ "Земля Полісся" (Cervus nippon). Площа вольєрів становить 243,4 га, 382,3 га та 228,0 га відповідно. Встановлено, що ступінь впливу на лісові насадження у вольєрах різний: МСК "Сокіл" – середній вплив, ТОВ СФГ "Земля Полісся" – слабкий, "ВУЛФ-К" – відсутній. Закладено 18 пробних площ (дев'ять з яких – контрольні) у чистих соснових деревостанах віком 22-101 рік, які зростають за ІА-ІІ класом бонітету. Пробні площі розташовані у чотирьох типах лісу (В2-дС, В3-дС, С2-гдС, С3-гдС). Вимірювання діелектричних показників виконано у березні, липні та жовтні 2019 р. аналоговим приладом Ф4320 на частоті 1 кГц за методикою Г. Т. Криницького. З'ясовано, що діелектричні показники мають чітко виражену динаміку та характеризують сезонні зміни інтенсивності процесів життєдіяльності. Поляризаційна ємність на пробних площах змінювалася у березні в межах 5,15±0,18-6,87±0,14 nF (достовірність різниці з контрольними показниками tф=0,08-0,73; t05=2,02), у липні – вона зросла до 13,90±0,71-16,78±0,89nF (tф=0,07-0,51; t05=2,02), а у жовтні – знизилася до 4,54±0,34-8,97±0,27 nF (tф=0,31-1,42; t05=2,02). Коефіцієнт варіації на дослідних ПП у березні становив 9,1-23,5 %, у липні 16,5-28,7 %, у жовтні 13,3-33,8 %. Показники імпедансу впродовж сезону спочатку знизилися від 28,55±1,86-45,75±3,47 кОм (tф=0,12-1,08; t05=2,02) до 11,80±0,44-15,52±0,95 кОм (tф=0,21-0,56; t05=2,02), а потім зросли до 20,82±0,84-44,80±3,40 кОм (tф=0,09-1,19; t05=2,02). Коефіцієнт варіації імпедансу на дослідних ПП у березні становив 16,5-37,4 %, у липні – 16,6-32,0 %, у жовтні – 13,3-44,1 %. Відсутність достовірної різниці (t-критерій Ст'юдента) між діелектричними показниками дослідних і контрольних насаджень сосни звичайної свідчить, що не встановлено помітного впливу напіввільного утримання мисливських тварин на життєдіяльність дерев. Показники поляризаційної ємності та імпедансу мають високу індивідуальну мінливість для окремих модельних дерев, хоча загалом варіювання діелектричних показників є середніми
Some prospects for the use of charcoal (biochar) as an effective countermeasure for radioactively contaminated and degraded forest ecosystems
Get PDFОписано власні експериментальні дослідження та проаналізовано наукові праці інших дослідників, що, в підсумку, дає розуміння необхідності дослідити деревний попіл (отриманий за технологією біочару) як унікального й водночас універсального засобу ремедіації порушених, деградованих територій, підвищення ефективності лісокористування. Особливо актуальними майбутні дослідження можуть бути для територій, що зазнали радіоактивного забруднення. Протирадіаційна ефективність деревного вугілля або біочару мало досліджена, оскільки на момент написання статті, не вдалось знайти жодної інформації про подібні роботи. У цьому дослідженні визначено добрива (KCl, деревний попіл, деревне вугілля, біочар), які покращують або можуть покращити фітосанітарний стан лісів, а також протидіяти міграції радіонуклідів у системі ґрунт – рослина. Оцінено ступінь впливу таких добрив на лісову флору. Описано досвід застосування деревного вугілля та біочару (ці поняття іноді можуть бути синонімами) для покращення якості ґрунту та відновлення лісових екосистем. Експериментально перевірено та порівняно вплив калійного добрива, "чистого" деревного попелу та "забрудненого 137Cs" деревного попелу на перехід радіоцезію із ґрунту в лісові рослини. Результати досліду вказують на те, що внесення чистого або забрудненого деревного попелу у лісові (підкислені) ґрунти є ефективнішим контрзаходом, ніж внесення KCl. Основна перевага деревного попелу – відсутність хлору. Деревне вугілля ж за низкою параметрів має переваги над деревним попелом і, відповідно, може бути ще ефективнішим контрзасобом. З'ясовано, що деревне вугілля покращує якість ґрунту на тривалий термін (сотні – тисячі років), сприяє лісовідновленню та лісозбереженню, може бути одним з найперспективніших контрзаходів на радіоактивно забруднених територіях. Ми припускаємо, що весь корисний потенціал деревного вугілля досі не розкрито, а подальші його дослідження сприятимуть ефективнішому використанню. Застосування деревного вугілля у лісових екосистемах, на нашу думку, дасть змогу пом'якшити негативний вплив глобального потепління і техногенних змін, підвищити стійкість екосистем, сприятиме відновленню порушених фітоценозів та зменшенню концентрації деяких парникових газів (СО2, сполуки азоту) у повітрі.Lack of moisture as a result of global warming causes degradation of forest ecosystems. Unforested areas appear, dryness accumulates, and forest fires become more frequent. Fires in radioactively contaminated forests are followed by re-contamination of surrounding areas. It is possible to improve ecological situation (especially in radioactively contaminated areas) with the application of such fertilizers as wood ash, KCl, charcoal and biochar. The positive effect of "clean" wood ash, radioactively contaminated wood ash, and potassium fertilizer on 137Cs migration in the soil – plant system is shown in the article. KCl can compete with the efficiency of ash, but their mixture is proved to be more effective than any of them taken separately. Radioactively contaminated ash is proved to be a more effective countermeasure compared to pure ash and KCl. Wood ash is well known to have a positive effect on productivity of forest ecosystems, and the effect of KCl is ambiguous due to the possibility of additional acidification of the soil. At this stage of the research, it was not possible to make charcoal from radioactively contaminated wood, to investigate it and to check its efficiency. The results of other experimental studies indicate the high efficiency of charcoal as a means to improve the quality or restore the soil. Our research, as well as the work of other researchers, points to the possibility of charcoal and biochar (these terms can be synonymous) to reduce intake of radionuclides into plants. The analysis of the data indicates theoretically (such studies have not been conducted or published yet) greater efficiency of biochar in comparison with some traditional fertilizers (wood ash, KCl) on radioactively contaminated soils. The properties of charcoal as a countermeasure in cases of radiation contamination should be investigated experimentally
Аналіз асортименту рослин оранжереї ботанічного саду "Поділля" Вінницького Національного аграрного університету
Get PDFThe Vinnytsia region has a research and cultural and educational institution, which constantly collects flora collections for the purpose of its study, preservation, cultivation and acclimatization in the greening of the city, search and selection of plants that are promising for creating green spaces and work on conservation of the gene pool of the plant world. This facility is the Podillya Botanical Garden, located in the Vinnytsia National Agrarian University. It is proved that the place set aside for landscaping is a room in which a limited area of exotic plants, combined with water devices and small architectural forms is a greenhouse of the botanical garden "Podillya" of Vinnytsia National Agrarian University. The main importance of which is not only the prolongation of human stay in the natural environment, regardless of the time of year and air temperature, but also the reproduction and introduction of plant species in other climatic zones. For the first time, a modern assessment of the assortment of greenhouse plants at the Podillya Botanical Gardens of Vinnytsia National Agrarian University was carried out, according to which there are 44 families, 88 genera and 94 plant species in the greenhouse. It has been investigated that the plants of different climatic zones are located in the greenhouse in a chaotic manner without following a certain order or systematics. Plants that grow in the greenhouses of the botanical garden, depending on their relationship to the temperature regime of characteristic climatic zones, we suggest to place groups or collections: tropical, subtropical, dry subtropics, plants of the Mediterranean, plants of Asia. Given the small number of representatives of dry subtropics in the Botanical Garden greenhouse, it is mandatory to replenish the succulents collection and create a florarium and cactusarium. The main component of the greenhouse is plants, which require different conditions of temperature in the room. In the winter garden used plants brought from different countries. Therefore, it is worth highlighting certain groups of plants that belong to a particular climate zone. As a result, the indoor climate of the plant life in nature should be maintained indoors.Доведено, що місцем, відведеним під озеленення приміщення, в якому на обмеженій площі розміщено екзотичні рослини в поєднанні з водними пристроями та малими архітектурними формами, є оранжерея ботанічного саду "Поділля" Вінницького національного аграрного університету. Її основне призначення є не тільки естетичне задоволення гостей та жителів міста, відпочинок на природі в будь-який сезон року, а й розмноження та інтродукція видів рослин інших кліматичних зон. Вперше проведено сучасну оцінку асортименту рослин оранжереї ботанічного саду "Поділля" ВНАУ, відповідно до якої в оранжереї нараховують 44 родини, 88 родів та 94 види рослин. Висвітлено, що головним компонентом оранжереї є види, що належать до різних родин та відрізняються за вимогами, необхідними для їх росту та розвитку. Асортимент видів, представлених в оранжереї, є надзвичайно широкий. Встановлено, що рослини за вимогами до місцезростання належать до різних кліматичних зон. Тому для їх декоративності та відмінного росту в оранжереї необхідним є створення відповідним умов. Досліджено, що рослини різних природних ареалів зростання розташовані в оранжереї хаотично без дотримання певного порядку чи систематики. Види інтродуцентів, які є в оранжереї ботанічного саду різняться за відношенням до температури, прийнятної для їх нормального росту і розвитку, тому і розміщувати їх варто групами чи колекціями, наприклад: зона рослин тропіків, зона рослин субтропіків, зона рослин сухих субтропіків, зона рослин Середземномор'я та зона рослин Азії. Враховуючи встановлену малу кількість представників рослин сухих субтропіків в оранжереї ботанічного саду, обов'язковим є поповнення колекції сукулентів та створення флораріуму і кактусарію
Здатність деревних видів акумулювати важкі метали в умовах нафтозабруднених ґрунтів
Get PDFThe peculiarities of chemical elements accumulation by woody plants under conditions of Bytkiv-Babchynske oil deposit influence are investigated. X-ray fluorescence concentrations of aluminum, zinc, titanium, ferum, strontium, nickel, kuprum, arsenic, bromine, rubidium, molybdenum, palladium, argentum, plumbum, and vanadium in the dry mass of Acer platanoides L., Tilia cordata Mill., Fagus sylvatica L., Populus tremula L., Betula pendula Roth., Corylus avellana L. leaves under oil-contaminated environment are determined. With the help of CorelDRAW and ImageJ programs, the percentage of necrotized tissue of woody plants assimilation organs under the conditions of oil deposit is calculated. A direct proportional relationship between the necrotic lesions of leaf blades and the accumulation of chemical elements by plants is established. Absence of arsenic, bromine, molybdenum, palladium, argentum, plumbum, vanadium in Acer platanoides, Tilia cordata, Fagus sylvatica leaves is recorded. The growing content of chemical elements in the assimilation organs of the experimental trees is revealed in the following range: Mo → Pb → Pd → Ag → Br → As → V → Ni → Rb → Cu → Sr → Ti → Zn → Fe → Al. The percentage of leaf necrotization under conditions of Bytkiv-Babchynske oil deposit is increasing in a following range of experimental plants: Fagus sylvatica → Acer platanoides→ Tilia cordata → Populus tremula → Betula pendula → Corylus avellana. The maximum accumulative capacity of chemical elements is possessed by Corylus avellana L., minimum one – by Fagus sylvatica and Acer platanoides Because of the considerable cumulative resources of Corylus avellana, it is advisable to use the species as a phytoremediant of contaminated environment by chemical elements. Fagus sylvatica and Acer platanoides belong to the eliminator plants that absorb toxicants from the environment selectively and in small quantities due to the presence of powerful protective mechanisms in these species. Tilia cordata, Populus tremula and Betula pendula are marked by valuable bioindicator characteristics and can be used to assess the environmental stress level.Досліджено особливості акумуляції хімічних елементів деревними рослинами в умовах впливу Битків-Бабчинського нафтового родовища. Рентгенофлуоресцентним методом встановлено концентрацію алюмінію, цинку, титану, феруму, стронцію, нікелю, купруму, арсену, брому, рубідію, молібдену, паладію, аргентуму, плюмбуму, ванадію у сухій масі листкових пластинок клена гостролистого, бука лісового, ліщини звичайної, берези повислої, липи серцелистої та осики, що зростають у забрудненому нафтопродуктами довкіллі. За допомогою програм CorelDRAW та ImageJ розраховано частку некротизованої тканини асиміляційних органів деревних рослин в умовах впливу родовища. Встановлено прямо пропорційну залежність між ураженням листкових пластинок дерев некрозами та накопиченням хімічних елементів рослинами. Зафіксовано відсутність арсену, брому, молібдену, паладію, аргентуму, плюмбуму, ванадію у листках клена, бука, липи. Виявлено зростання вмісту хімічних елементів у асиміляційних органах дослідних дерев у такому ряді: Mo → Pb → Pd → Ag → Br → As → V → Ni → Rb → Cu → Sr → Ti → Zn → Fe → Al. Частка некротизації листків в умовах Битків-Бабчинського нафтового родовища зростає у ряді дослідних рослин: бук → клен → липа → осика → береза → ліщина. Максимальною акумулятивною здатністю хімічних елементів володіє ліщина, мінімальною – бук та клен. Враховуючи значні кумулятивні ресурси ліщини, доцільно використовувати вид як фіторемедіант забрудненого хімічними елементами довкілля. Клен та бук належать до рослин-елімінаторів, які вибірково та в невеликих кількостях поглинають токсиканти з довкілля, що зумовлено наявністю у цих видів потужних протекторних механізмів. Береза, липа та осика відзначаються цінними біоіндикаторними характеристиками та їх можна використовувати для оцінювання екологічного напруження середовища
Досліджування температури на загострюваній поверхні лущильних ножів
Get PDFOne of the features of the peeling knife is its small magnitude of the sharpening angles and rear cutting angle. In the course of the research, it is established that during sharpening of the peeling knife with a multi-section abrasive wheel with planetary drive of the cups, the temperature on its surface depends on the main factors such as cutting speed, feed rate of the abrasive wheel, and feed of the cutting circle. The technique of conducting experiments is developed. Samples of blades with soldered thermocouples are given. The B-plan of research planning, choice of number of repetitions of each experiment is substantiated. A preliminary series of experiments was conducted where statistical parameters were determined: average knife surface temperature, variance, root mean square deviation, coefficient of variation, accuracy of the experiment. The results of the experiments conducted in the B-plan of mathematical planning of experiments are presented. Application software for processing research results has been developed. The coefficients of the second-order regression equation in normalized and explicit form are determined, and the normality of temperature distribution is confirmed by asymmetry and kurtosis criteria. Kohren's criterion was used to check the homogeneity of the variance. The significance of the regression equation coefficients was estimated by Student's t-test. The adequacy of the obtained regression equations was confirmed by Fisher's test. The impact of the main influencing factors on the surface temperature of the peeling knife is analyzed. It is shown that temperature increases with increasing cutting speed and cutting feed. Increasing the feed rate of the circle leads to a decrease in the surface temperature of the peeling knife. The nature of these dependencies is described by exponential regression equations. The total temperature is described by the parabolic dependence. This allows you to select sharpening modes in which the blade surface temperature will be minimal.Особливістю лущильного ножа є малі величини кутів загострювання і заднього кута різання. Встановлено, що під час загострювання лущильного ножа багаточашковим абразивним кругом з планетарним приводом чашок, температура на його поверхні залежить від основних чинників: швидкості різання, швидкості подачі абразивного круга і подачі круга на врізання. Розроблено методику проведення експериментів. Наведено зразки ножів із припаяними термопарами. Обґрунтовано В-план планування досліджувань, вибір кількості повторень кожного досліду. Проведено попередню серію дослідів, де визначено статистичні показники: середню температуру поверхні ножа, дисперсію, середнє квадратичне відхилення, коефіцієнт варіації, точність досліду. Наведено результати проведених дослідів за В-планом математичного планування експериментів. Розроблено прикладну комп'ютерну програму для опрацювання результатів досліджувань. Визначено коефіцієнти рівняння регресії другого порядку у нормалізованому та явному вигляді. Нормальність розподілу температури підтверджено за допомогою критеріїв асиметрії та ексцесу. Для перевірення однорідності дисперсії використано критерій Кохрена. Значущість коефіцієнтів рівняння регресії оцінено за критерієм Стьюдента. Адекватність одержаних рівнянь регресії підтверджено за допомогою критерію Фішера. Проаналізовано вплив основних впливових чинників на температуру поверхні лущильного ножа. Показано, що зі збільшенням швидкості різання і подачі на врізання температура зростає. Збільшення швидкості подачі круга призводить до зменшення температури поверхні лущильного ножа. Характер цих залежностей описується експоненціальними рівняннями регресії. Сумарна температура описується параболічною залежністю. Це дає змогу вибрати такі режими загострювання, за яких температура поверхні ножа буде мінімальною
Математичні моделі визначення температурних режимів у елементах літій-іонних акумуляторних батарей
Get PDFNew mathematical models for determining and analyzing temperature regimes in individual elements of lithium-ion batteries, which are geometrically described by isotropic half-space and space with an internal heat source of cylindrical shape, have been improved and presented. Cases are also considered for half-space, when the fuel-releasing cylinder is thin, and for space, when it is heat-sensitive. For this purpose, using the theory of generalized functions, the initial differential equations of thermal conductivity with boundary conditions are written in a convenient form. In the course of research, to solve the obtained boundary value problems of thermal conductivity, the integral Hankel transformation was used, and as a result, analytical solutions in the images were obtained. The inverse Hankel integral transformation was applied to these solutions, which made enabled obtaining the final analytical solutions of the initial problems. The obtained analytical solutions are presented in the form of improper convergent integrals. Computational programs have been developed to determine the numerical values of temperature in these structures, as well as to analyze the heat transfer in the elements of lithium-ion batteries due to different temperature regimes due to heating by internal heat sources concentrated in the cylinder volume. Using these programs, graphs are given that show the behavior of curves constructed using numerical values of the temperature distribution depending on the spatial radial and axial coordinates. The obtained numerical values of temperature indicate the correspondence of the given mathematical models for determining the temperature distribution to the real physical process. The software also allows analyzing media with internal heating concentrated in spatial figures of regular geometric shape in terms of their heat resistance. As a result, it becomes possible to increase it, to determine the allowable temperatures of normal operation of lithium-ion batteries, to protect them from overheating, which can cause the destruction of not only individual elements but also the entire structure.Удосконалено раніше розроблені та наведено нові математичні моделі визначення та аналізу температурних режимів в окремих елементах літій-іонних акумуляторних батарей, які геометрично описано ізотропними півпростором і простором із внутрішнім джерелом тепла циліндричної форми. Також розглянуто випадки для півпростору, коли тепловиділяючий циліндр є тонким, а для простору, коли він є термочутливим. Для цього з використанням теорії узагальнених функцій у зручній формі записано вихідні диференціальні рівняння теплопровідності з крайовими умовами. Для розв'язування отриманих крайових задач теплопровідності використано інтегральне перетворення Ганкеля і внаслідок отримано аналітичні розв'язки в зображеннях. До цих розв'язків застосовано обернене інтегральне перетворення Ганкеля, яке дало змогу отримати остаточні аналітичні розв'язки вихідних задач. Отримані аналітичні розв'язки подано у вигляді невласних збіжних інтегралів. Для визначення числових значень температури в наведених конструкціях, а також аналізу теплообміну в елементах літій-іонних батарей, зумовленого різними температурними режимами завдяки нагріванню внутрішніми джерелами тепла, зосередженими в об'ємі циліндра, розроблено обчислювальні програми. Із використанням цих програм наведено графіки, які відображають поведінку кривих, побудованих із використанням числових значень розподілу температури залежно від просторових радіальної та аксіальної координат. Отримані числові значення температури свідчать про відповідність наведених математичних моделей визначення розподілу температури реальному фізичному процесу. Програмні засоби також дають змогу аналізувати середовища із внутрішнім нагріванням, зосередженим у просторових фігурах правильної геометричної форми, щодо їх термостійкості. Як наслідок, стає можливим її підвищити, визначити допустимі температури нормальної роботи літій-іонних батарей, захистити їх від перегрівання, яке може спричинити руйнування не тільки окремих елементів, а й всієї конструкції
Статистичні моделі та програмні засоби розмежування авторських стилів англійської прози
Get PDFThe conducted analysis of authorship attribution has shown that the problem of test validity enhancement is a topical problem, as the general amount of text information on the Internet is constantly increasing. To solve this problem, a model of the system of phonostatistical structures of the researched styles (belles-lettres, colloquial, newspaper, publicist, scientific) of the English language has been built. The constituents of the model of the system of phonostatistical structures of the researched styles are a statistical model of style and authorial differentiation by the hypothesis and ranking methods and a statistical model of determination of style-differentiating capability of a consonant phoneme group. The first statistical model is based on defining the degree of statistically significant differences between the compared texts by the number of consonant phoneme groups in which the styles differ essentially to the general number of consonant phoneme groups. The significant differences have been determined by the number of consonant phoneme groups in which the essential differences have been established by the difference of values of the mean frequencies of occurrence of consonant phoneme groups and the difference of values of ranking indices of the mean frequencies of occurrence of consonant phoneme groups. The second statistical model is based on the determination of the authorial style-differentiating capability of a consonant phoneme group by a relation of the number of comparisons in which the texts by different authors and the general number of all comparisons differ essentially. The improved statistical models have enabled enhancing the test validity of authorship and style attribution as well as establishing the statistical parameters for the texts by E. Bronte and the texts from the belles-lettres, colloquial, newspaper, publicist and scientific functional styles. The authorship attribution performed in one consonant phoneme group instead of eight has considerably simplified the whole process. The models have been implemented on the Java programming language. The software is based on a structure of modules which allows quick modifying and improving the program.Проаналізовано наявні дослідження щодо встановлення авторства тексту, внаслідок чого з'ясовано, що підвищення достовірності авторської атрибуції тексту є актуальним завданням у контексті тенденції до збільшення загального обсягу текстової інформації в мережі Інтернет. Розроблено модель системи фоностатистичних структур стилів. Достовірність авторської атрибуції підвищено на основі побудованої моделі системи фоностатистичних структур досліджуваних стилів (художнього, розмовного, газетного, публіцистичного, наукового) англійської мови. Складовими компонентами моделі системи фоностатистичних структур досліджуваних стилів є вдосконалені статистичні моделі: модель стильової, підстильової й авторської диференціації текстів за методом гіпотез і ранжування та модель визначення стилерозрізняльної здатності груп приголосних фонем досліджуваних стилів. Перша статистична модель ґрунтується на визначенні ступеня встановлених істотних відмінностей за відношенням кількості груп приголосних фонем, за якими встановлено істотні відмінності між попарно зіставленими стилями до загальної кількості груп приголосних фонем. Істотні розходження визначено за кількістю груп приголосних фонем, за якими встановлено істотні відмінності за різницею значень середніх частот груп приголосних фонем та за різницею значень рангових показників середніх частот груп приголосних фонем. Друга статистична модель ґрунтується на визначенні авторорозрізняльної здатності групи приголосних фонем за відношенням кількості зіставлень, у яких встановлено істотні відмінності між текстами різних авторів до загальної кількості всіх зіставлень. Побудована модель системи фоностатистичних структур досліджуваних стилів англійської мови дала змогу встановити статистичні параметри авторського стилю Е. Бронте на матеріалі твору "Буремний перевал", а також статистичні параметри розмовного, газетного, публіцистичного і наукового стилів. Спрощено процес авторської та стильової атрибуції тексту шляхом зменшення кількості груп приголосних фонем до двох (група передньоязикових і група губних), що забезпечує вищий рівень автоматизації. Вдосконалені статистичні моделі реалізовано на мові програмування Java, що забезпечує платформонезалежність програмного продукту. Структура програми ґрунтується на модульному принципі, що дає змогу швидко модифікувати та вдосконалювати програму
Схожість, збережуваність і стан сіянців сосни звичайної (Pinus sylvestris L.), вирощених у контейнерах
Get PDFIn our experiments, we used a rigid container ("basket" type) 140 mm in high, 70 mm in average top diameter, with an effective volume of 500 cm3. A drainage hole of 6-7 mm in the diameter was made in the bottom of each container to remove excessive moisture from rainfall. A characteristic feature is that the containerized seedlings grew in open test sites with adjusted irrigation; the water input was 10 l per m2 three times a week. The study on determining the optimal substrate composition for containerized Scots pine seedlings confirmed that the highest germination capacity of pine seeds and survival rate of seedlings during their cultivation as well as the best health of pine seedlings were registered in the peat-using variants, namely peat: soil = 2 : 1 mixture and in in the substrate variant with the use of Jiffy-7 peat pellets. High germination capacity was also noted in the variants using three-component mixtures with humus, sawdust and podzolic middle loamy dark gray wooded soil on loessial rocks, namely soil: humus: peat = 5 : 4 : 1 and soil: humus: peat = 6 : 3 : 1. In Ukraine, middle loamy dark gray wooded soil is among the most fertile ones by the level of potential fertility. The survival rate and health of Scots pine seedlings in the above substrate variants were also high. However, it should be considered that, compared to other substrates used in the mixtures for growing seedlings, the wooded soil has the highest potassium and phosphorus content. The only exception is humus. The phosphorus content in it is higher than in wooded soil, but its acidity (pH 8.3) as compared with the soil (pH 6.6) is not sufficiently favorable for the growth of the planting stock of most tree species, especially conifers. Among tested substrates for containers with a capacity of 500 cm3, the peat-containing variant with equal portions of middle loamy dark gray wooded soil and peat (peat: soil = 1 : 1) and the variant of the three-component mixture soil: humus: sawdust = 6 : 3 : 1 are the most balanced in the basic soil parameters (acidity and nutrient content) and are the best among the studied ones for the productive growth of containerized Scots pine seedlings, considering germination capacity, survival rate, and health.На базі двох підприємств Харківського обласного управління лісового та мисливського господарства Державного агентства лісових ресурсів України, а саме ДП "Чугуєво-Бабчанське ЛГ" та "Вовчанське ЛГ" в умовах Лівобережного Лісостепу України визначено ґрунтову схожість сіянців сосни звичайної у контейнерах із різним складом субстрату. Досліджено та узагальнено значення збереженості та життєвого стану сіянців з урахуванням впливу складу субстрату коренезакриваючої грудки контейнера. Дослідним шляхом проаналізовано вісім варіантів субстратів: чотири двокомпонентних торфовмісних та чотири трикомпонентних тирсо-перегноєвмісних. Встановлено комплексну перевагу над контролем за названими вище біометричними показниками варіантів із використанням торфу з базовим ґрунтом в субстраті Тф : Ґ – 1 : 1 та найбільшою мірою варіанта з використанням ґрунту, перегною й тирси у пропорціях частин 6 : 3 : 1. Результати досліджень із визначення оптимального складу субстрату для вирощування сіянців сосни звичайної із закритою кореневою системою підтвердили високі показники схожості, отримані у варіантах з використанням трикомпонентних сумішей перегною, тирси та темно-сірого опідзоленого середньо суглинкового лісового ґрунту на лесах. Серед випробуваних субстратів при об'ємі контейнера 500 см3 за комплексом переваг за досліджуваними показниками схожості, збережуваності та стану торфовмісний варіант із рівними частинами темно-сірого лісового середньо суглинкового опідзоленого ґрунту та торфу (Тф : Ґ – 1 : 1) та варіант трикомпонентної суміші Ґ : П : Т – 6 : 3 : 1 є найбільш збалансованими за основними ґрунтовими параметрами та найбільш оптимальними з досліджуваних для продуктивного росту сіянців сосни звичайної із закритою кореневою системою. Темно-сірі лісові опідзолені середньо суглинкові ґрунти на лесах за рівнем потенційної родючості є одними з найродючіших ґрунтів України. Їх формування відбувалося під достатньо розрідженими широколистяними лісами з добре розвиненим трав'яним покривом на важко глинистих карбонатних лесах. Поєднання таких факторів ґрунтоутворення, як наявність значної кількості високо зольного органічного опаду, а також материнської породи, насиченої кальцієм та глинистими частками, надає темно-сірим опідзоленим ґрунтам високої поживної здатності
Лісівничо-таксаційні особливості всихання ялинових насаджень у басейні річки Бистриця Солотвинська
Get PDFThe problem of drying of European spruce (Picea abies (L) H. Karst) is quite relevant for the Ukrainian Carpathians, in the forest fund of which this species accounts for 47 % of the area. The study of drying processes was conducted in the basin of the River Bystritsa Solotvynska in high-altitude vegetation belts – foothill fir-beech forests and mountain beech-fir, beech-fir-spruce and pure spruce forests. The analysis involved 376 sites of drying plantations for 2011-2019 in all belts. These harmful processes were found to cover almost 13 % of the forest area and 39 % of the spruce area. With significant variability in drying volumes over the years, in 9-year period no clear trend towards changes in this phenomenon over time has been identified. 94 % of its areas is characterized as a partial type of drying. In the foothills and mountain conditions, the drying of spruce derivatives is most timed to mixed oak, fir and beech forest types in the altitude range of 350-1150 m above sea level, where 95 % of the drying area is concentrated. At higher altitudes, especially in the belts of pure spruce forests, these phenomena subside. In the foothills, the drying processes cover 61.5 % of the area of spruce derivatives, in the lowland belt of beech-fir forests it is 60.5 % and above the mixed and pure spruce forests it is about 21 %. Of the complex of taxation features of plantations, their composition and age have the strongest influence on these processes. In this regard, there are quite high correlations, the coefficients of which range from -0.98 to +0.84. Increasing the share of spruce in the plantations from 1 to 10 units contributes to the growth of the area of the foci of total and partial drying from 2.3 to 4.5 hectares and continuous – from 0.3 to 1.7 hectares. Increasing the age of spruce trees from 40 to 150 years causes a decrease in total and partial drying from 3.4 to 1.6 hectares, and continuous – increases from 1.1 to 1.5 hectares. Plantings of foothills and lowlands with a share of spruce in their composition of more than 3-5 units and the age of 35-60 years are the most vulnerable to drying. It is obvious that such plantings should be accompanied by a system of forestry measures to prevent this phenomenon. Thus, in general, the distribution of spruce drying depends on a number of silvicultural and taxational features of forests, especially high-altitude and forest typological conditions of the territory, composition and age of stands.Охарактеризовано кількість осередків, розміри площ і види всихання похідних ялинників за 2011–2019 рр. у висотному діапазоні схилів 350–1450 м н.р.м. басейну річки Бистриця Солотвинська для наявного тут спектра вертикальних рослинних поясів у такій послідовності: передгірних ялицево-букових, гірських буково-ялицевих, буково-ялицево-ялинових і чистих ялинових лісів. Визначено показники співвідношення площ часткового і суцільного видів всихання насаджень та їх приуроченість до висотних рослинних поясів. З'ясовано, що у досліджуваних умовах для цього стихійного явища характерні перманентність і значна мінливість із року в рік. Статистичним аналізом матеріалів 9-річного періоду не встановлено чітко вираженого тренду до збільшення або зменшення цього процесу із плином часу. Наведено кількісні показники різних видів всихання ялинників для груп типів лісу та визначено тісноту зв'язків їхніх площ. Відзначено найбільшу інтенсивність цього явища у висотному діапазоні 350–1150 м н.р.м. у мішаних ялицево-дубових, ялицево-букових, буково-ялицевих і ялиново-ялицево-букових лісах і незначне поширення всихання у високогірних ялинниках. Наведено межі верхніх гіпсометричних рівнів масового і поодинокого поширення осередків суцільного і часткового всихання ялини. Оцінено роль таксаційних особливостей насаджень у процесах їх всихання. Зазначено, що це явище найбільше залежить від породного складу й віку деревостанів і меншою мірою – від їх повноти. На підставі показників 360 ділянок розраховано емпіричні рівняння залежності середніх площ осередків часткового, суцільного і сумарного видів всихання насаджень від частки у їх складі ялини (від 1 до 10 одиниць) та віку (діапазон 40–150 років). За результатами досліджень встановлено, що в мішаних ялицевих і букових лісах найвразливіші до всихання похідні насадження із часткою ялини понад 3, особливо 5, одиниць, віком 40–60 років і повнотою 0,6–0,8. Акцентовано увагу на актуальності застосування лісогосподарських заходів щодо запобігання всиханню похідних ялинників у лісорослинних умовах передгір'я і низькогір'я
Analysis of efficiency of the outliers correction methods for systems of biometric identification based on electrocardiogram
Get PDFЗдійснено порівняння ефективності різних методів коригування промахів у біометричних системах ідентифікації. Основна ідея – виявити сегменти ЕКГ-сигналу із промахами, і замість їх вилучення з процесу ідентифікації, застосувати процедуру їх коригування. Це дасть змогу отримати більший обсяг даних і кращу статистичну базу для навчання та калібрування системи. У роботі порівнювали три різні методи усунення промахів. Перший метод базується на оцінюванні статистичного відхилення вибірок від певного номінального значення на деякий поріг. При цьому аналізується не весь сигнал одразу, а тільки його частина в межах ковзного вікна. В основі двох інших методів знаходиться ідея застосування штучних нейронних мереж, зокрема одного із їх різновидів – автоенкодерів. Відмінність між методами із використанням автоенкодерів полягає у такому: в одному випадку теж використовується ковзне вікно, що дає змогу безпосередньо задавати критерії, за якими відбувається коригування, водночас як за іншим методом виконується коригування за критеріями, які система підбирає автоматично на етапі навчання. Окрім цього, в роботі описано структуру системи біометричної ідентифікації на підставі сигналу електрокардіограми. До ключових структурних компонентів системи належать: аналоговий вимірювальний блок, АЦП та низка цифрових функціональних блоків для перетворення та аналізу сигналів. Ці блоки можуть бути імплементовані на різних обчислювальних платформах, таких як мікроконтролери, ПК, хмарні сервіси). Ці цифрові блоки виконують такі перетворення, як: низькочастотна та високочастотна фільтрація, виявлення R–піків у сигналі електрокардіограми, сегментація серцевих циклів, нормалізація за амплітудою, усунення аномалій, зменшення розмірності та класифікація. Експерименти проводили на самостійно зібраному наборі даних LBDS (Lviv Biometric Dataset). Ця база даних на момент написання статті містила понад 1400 записів для 95 різних осіб. Базова похибка ідентифікації без коригування промахів становить близько 14 %. Після застосування процедури коригування промахів похибка ідентифікації зменшилась до 2,0 % для алгоритмів на підставі автоенкодерів та до 2,9 % для алгоритмів на підставі статистичних методів. При цьому найкращі результати було досягнуто за використання LDA класифікатора у поєднанні з PCA–компресією (1,7 %), а також для KNN класифікатора без PCA–компресії (2,3 %). Проте додавання процедури коригування промахів у процес біометричної ідентифікації призводить до певного збільшення часу на опрацювання сигналу (до 20 %), що однак не критично для більшості прикладних застосувань.The purpose of this work is to compare the efficiency of different outlier correction methods in biometric identification systems. The main idea is to reveal segments of the ECG signal with outliers, and instead of their removal from the identification process, apply the correction procedure on them. This results in an increased amount of data and a more solid statistical base for system training and calibration. Three different methods of outlier corrections were compared in this paper. The first method is based on the estimation of the samples deviation from a certain nominal value above some threshold. Only a part that is represented within a sliding window is being analyzed, and not the whole signal immediately. Two other methods are based on the idea of using autoencoders which is a particular implementation of the artificial neural networks. The main difference between the two autoencoder-based methods is the following: one method is using the sliding window that allows defining correction criteria directly, while for the other method correction criteria are defined automatically by a system on the training stage. In addition, the paper has described the structure of biometric identification systems based on the signal of a human electrocardiogram. The key structural components of the system are analog measuring circuit, ADC and several digital functional blocks for signal processing and analysis. These blocks can be implemented on various computing platforms such as a microcontroller, PC or cloud. These digital blocks represent a set of transformations such as low and high pass filtering, R-peaks detection in electrocardiogram signal, heartbeat segmentation, magnitude normalization, anomaly correction, dimensionality reduction, and classification. Experiments were conducted on self-collected dataset LBDS (Lviv Biometric Dataset). At the time of paper preparation, the dataset contained over 1400 records of 95 individuals. The basic identification error without any outlier correction is about 14 %. After outlier correction was applied – identification error was decreased to 2.0 % for autoencoder-based algorithms and to 2.9 % for a statistical-based method. The best results were achieved for LDA classifier combined with PCA compression (1.7 %), and for KNN classifier without PCA compression (2.3 %). Yet, adding outlier correction to the process of biometric identification results in a certain increase in overall processing time (about 20 %), that however, is not critical for most of the real-world applications