Scientific Bulletin of UNFU (Ukrainian National Forestry University)
Not a member yet
2661 research outputs found
Sort by
Моніторинг природного відновлення береки лікарської в дубово-грабових дібровах Південно-Подільського Лісостепу України
Get PDFSorbus torminalis (L.) Crantz, an extremely valuable component of our forests, has been preserved in fresh oak and hornbeam forests of natural and artificial origin with a various form of relief of Karmelyukove Podillya National Nature Park. It participates in the formation of the second tier of the tree stand, and is decorative and medicinal wood species having edible fruits. The nature conservation status of the species is invaluable, the scientific significance is an endangered species, but the natural seed restoration of the population was not given proper attention. Over the past 5 years, a single natural seed update has been discovered in 49 quarters of the research area. A large number of individuals aged from 18 to 25 years are included in the list of trees, which indicates the ability of Sorbus torminalis to undergo natural regeneration under favourable conditions. In order to further study and ensure the natural regeneration of the species, the Program of Conservation and Restoration (Sorbus torminalis (L.) Crantz) was developed on the territory of Karmelyukove Podillya National Nature Park for the period of 2018-2021. The dynamics of quantitative and qualitative state of the species under conditions of oak-hornbeam forests is analyzed. Estimated features of planting with proceeding in Sorbus torminalis is as follows: it mainly consists of 6-8 oak trees, 2-3 hornbeam trees, and 1-2 ash trees. Other contiguous species show less number, including Sorbus torminalis. An average height of Sorbus torminalis in planting ranges from 12.5 to 20.7 m, average diameter accordingly ranges from 9.8 to 21.1 cm. Class bonitet is І, Іа, relative plenitude is 0.7-0.8, stem wood stock of planting is 140 - 310 м3. Special attention is paid to growing of seedlings of Sorbus torminalis and their use in creation of landscape compositions that will promote the species distribution as well. In an order to get genetically homogeneous material, we used the method of microclonal reproduction of Sorbus torminalis in vitro. The attention was also paid to the implementation of a number of forest management measures for the conservation and restoration of Sorbus torminalis in the region.На території Національного природного парку "Кармелюкове Поділля" у свіжих дубово-грабових дібровах природного і штучного походження збережено раритетний вид береки лікарської (Sorbus torminalis (L.) Crantz). Цей надзвичайно цінний компонент наших лісів бере участь у формуванні другого ярусу лісостану, є досить декоративною, лікарською, деревною породою, що має їстівні плоди. Природоохоронний статус виду неоціненний, наукове значення – зникаючий вид, але, на жаль, сьогодні природному насіннєвому відновленню популяції не приділяють належної уваги. За останні п'ять років виявлено одиничне природне насіннєве поновлення виду у 49 кварталах регіону дослідження. Під час переліку деревостанів виявлено значну кількість особин Sorbus torminalis віком 18-25 років, що свідчить про здатність виду до природного поновлення за сприятливих умов. З метою глибшого вивчення та забезпечення природного поновлення виду розроблено "Програму щодо збереження та відтворення береки лікарської (Sorbus torminalis (L.) Crantz) на території Національного природного парку "Кармелюкове Поділля" на 2018-2021 рр." Проаналізовано динаміку кількісного та якісного стану виду в умовах свіжої дубово-грабової діброви. Таксаційна характеристика насаджень з поновленням Sorbus torminalis переважно складається з 6-8 одиниць дуба, 2-3 одиниць граба, 1-2 одиниць ясена. Менше одиниці становлять інші супутні породи, зокрема Sorbus torminalis. Середня висота Sorbus torminalis у насадженнях – 12,5-20,7 м, середній діаметр відповідно – 9,8-21,1 см. Клас бонітету – І, Іа, відносна повнота – 0,7-0,8, запас стовбурної деревини насаджень – 140-310 м3/га. Звернено увагу на вирощування саджанців Sorbus torminalis і використання їх у створенні ландшафтних композицій, що також сприятиме поширенню виду. Для того, щоб отримати генетично однорідний матеріал використано метод мікроклонального розмноження Sorbus torminalis у культурі in vitro. Звернено увагу на втілення лісогосподарських заходів відносно збереження і відновлення береки лікарської в регіоні
Характеристика вольєрів Західного Полісся
Get PDFThe importance of half-free maintenance of game animals increases from year to year. The location of the objects of semi-free maintenance of animals is established in field conditions on the basis of the projects of organization and development of hunting farms of the users of hunting grounds of Western Polissya. In order to analyse the state of sanctuaries we used the materials of the State Statistics Service of Ukraine and the State Agency of Forest Resources of Ukraine. At the beginning of the 21 century, there were 2 sanctuaries within Western Polissya, in 2010‑5, and as of January 1, 2019 there are 25 sanctuaries occupying the total area of 1662.2 ha. The sanctuary of MSK Sokil LLC is the largest one with the area of 382.3 ha. In addition, there are five more powerful nurseries (9.3 ha, 7.1 ha, 6.4 ha, 1.3 ha, 1.2 ha) for the maintenance of animals, followed by species reproduction and release back into the wild. The farm released thirty one Cervus elaphus in 2018, then in 2019‑50 Ovis ammon, 50 Dama dama and 21 Cervus elaphus were released. Considering the state-owned enterprises, the largest sanctuary is located in Dubrovytske Forestry SOE (72.9 ha). Sanctuaries with an area of ≤5.0 hectares (n = 7) and ranging from 5.1 to 20.0 ha (n = 10) prevail quantitatively. Sanctuaries with the area of 100.0 hа (n = 6) make up a quarter of their total amount. The total area of the four largest sanctuaries is 1133.7 ha (68.2 %), whereas the total area of 7 sanctuaries with an area of ≤5.0 ha is 14.1 ha (0.8 %), and 10 sanctuaries ranging from 5.1 to 20.0 ha – 86.1 ha (5.2 %). Over the past few years there was a clear tendency for creating large open-air sanctuaries on the territory of Western Polissya. Besides the sanctuary of Yavir Plus Ltd, all others with an area of more than 100.0 ha have been created over the last 5 years, namely: Sokil HPF LLC (established in 2015), Wolf-K LLC (2018), Poliske-Sarny HF LLC (2018), Poliske HF LLC (2019), and Bars LLC (2019). Twenty Cervus nippon and 47 Sus scrofa individuals were maintained there in sanctuaries in 2010. In the beginning of 2019, the main livestock is already 601 individuals of 7 species (Sus scrofa, Cervus elaphus, Cervus nippon, Dama dama, Capreolus capreolus, Ovis ammon, Bison bonasus). A correlation of the species in the sanctuaries is currently being aligned. If in 2010, Sus scrofa constituted two thirds of the total number of livestock (70.1 %), now its share is only 12.1 %. Users are increasingly preferring Cervus elaphus, whose number in sanctuaries has increased to 170 individuals in recent years (28.3 % of the total livestock) and Dama dama (172 individuals or 28.6 %). The diversification of the species composition of animals in the sanctuaries became possible due to the activities of Yavir Plus LLC and Sokil HPF LLC. Therefore, the analysis shows that the development of separate hunting facilities (Sokil HPF LLC, Yavir Plus LLC, Poliske-Sarny HF LLC) is in accordance with the best European standards. The increase in the number of sanctuaries, their area, number of animals and the diversification of species composition are the evidences of the comprehensive approach of the owners of hunting farms to sanctuaries management.Досліджено стан вольєрного мисливського господарства на території Західного Полісся. На початку ХХІ ст. у межах Західного Полісся існувало 2 вольєри, у 2010 р. – 5, а на 01.01.2019 р. функціонує уже 25 вольєрів загальною площею 1662,2 га в мисливських господарствах різних форм власності. Площі вольєрів різні – від 1-2 га до сотень. Найменший вольєр площею 0,4 га розташовано у ГО МРК "Наболоцький". Найбільшим можна вважати вольєр ТОВ МСК "Сокіл" площею 382,3 га, який належить до цілого вольєрного комплексу створеного у 2015 році. Окрім цього, на території Західного Полісся ще 3 вольєри мають площу понад 200 га, а саме: ТзОВ "Вулф-К" (243,4 га), ТзОВ МК "Поліське" (300,0 га) та ТзОВ "Явір Плюс" (208,0 га). Загальна площа чотирьох найбільших вольєрів становить 1133,7 га (68,2 %). Серед державних підприємств найбільший вольєр розташовано у ДП "Дубровицьке ЛГ" (72,9 га). Кількісно переважають вольєри площею ≤5,0 га (n = 7) та від 5,1 до 20,0 га (n = 10), проте їхня сукупна площа становить відповідно тільки 14,1 га та 86,1 га. У 2010 р. у вольєрах утримували 20 Cervus nippon та 47 Sus scrofa, а їхня частка становила відповідно 29,9 і 70,1 %. На початку 2019 р. у вольєрах основне поголів'я вже становить 601 особину 7 видів (Sus scrofa, Cervus elaphus, Cervus nippon, Dama dama, Capreolus capreolus, Ovis ammon, Bison bonasus), серед яких домінує Cervus elaphus (170 особин або 28,3 % від загальної чисельності) та Dama dama (172 особини або 28,6 %)
Аналіз надійності системи допалювання водню в межах реакторного відділення АЕС
No full textThe hydrogen afterburner system is designed for the catalytic oxidation of hydrogen in a gas mixture coming from the make-up deaerator in order to prevent an explosive mixture of hydrogen and oxygen. The principle of operation of the system is based on the well-known reaction of obtaining water from oxygen and hydrogen. The basis of the system design was taken to ensure the reliability of the system in normal operation, violations of normal operation and accidents that are not associated with the decompression of the primary circuit. For this purpose, gas recirculation in the circulation circuit, buffer tanks, reservation of the most critical sections of the scheme (gas blowers, electric heaters, and contact devices) are provided. The failure of the system is an event consisting in the impossibility of diverting and post-burning of gaseous hydrogen released in the deaerator of the primary circuit feed. It is established that the reliability of the system is ensured by the following factors: the presence of three gas blowers (two of which are backup); the possibility of one hundred percent replacement of electric heaters; the presence of two interchangeable threads; constant monitoring of the hydrogen concentration in the system; automatic control of the system; availability of a backup type of control, in addition to the automatic one. In accordance with the results of probabilistic safety analysis (PSA), the reliability parameters of the system do not have a significant impact on the safety targets. It has been established that the most dangerous failures in the system are gaps in the intake manifold of gas blowers, buffer tanks, or the intake pipe of the working gas blower, since the project does not provide for these diagnostics and automatic shutdown of the system equipment. The danger of these failures is that after their occurrence, an explosive radioactive vapour from the deaerator will flow through the gap to the process rooms of the system. At the same time, the working gas blower will continue to work, taking the air from the room where the gap occurred to the afterburner until the operator, after analyzing the information received, takes the system out of operation. The analysis of the work of the system allows us to conclude that the system meets the requirements for it which are as followwsw: it reduces the concentration of hydrogen in the vaporizer of the make-up deaerator until it is explosion-proof; ensures that the concentration of hydrogen in the circulation circuit is maintained at no more than 3 % (volume) in any mode of withdrawal of the coolant.Система допалювання водню призначена для каталітичного окислення водню в газовій суміші, що надходить з деаератора підживлення для запобігання вибухонебезпечній суміші водню з киснем. Принцип роботи системи базується на широко відомій реакції отримання води з кисню і водню. В основу проектування системи покладено забезпечення надійності роботи системи в режимах нормальної експлуатації, порушень нормальної експлуатації та аварій, не пов'язаних із розущільненням першого контуру. Для цього передбачені рециркуляція газу в циркуляційному контурі, буферні ємності, резервування найбільш відповідальних ділянок схеми (газодувки, електронагрівачі, контактний апарат). Відмовою системи є подія, яка полягає у неможливості відводу і допалюванні газоподібного водню, що виділяється в деаератори підживлення першого контуру. Встановлено, що надійність роботи системи забезпечується: наявністю трьох газодувок (дві з яких резервні); можливістю стовідсоткової заміни електронагрівачів; наявністю двох взаємозамінних ниток; постійним контролем концентрації водню в системі; автоматичним контролем за станом системи; наявністю резервного управління, на додаток до автоматичного. Відповідно до результатів імовірнісного аналізу безпеки (ІАБ), параметри надійності системи не мають значного впливу на цільові показники безпеки
Нейроподібна структура для задач прогнозування в умовах коротких вибірок даних
Get PDFThe task of forecasting is one of the priority tasks for the business. The forecasting tools improvements and rapid development of computer facilities attract more and more attention to this issue. Nowadays most managers of leading companies have the possibility to use information systems based on complex mathematics for data analysis. But the problem of understanding the algorithms that are the basis for these information systems and proper selection of the model is still an important task since incorrect predictions can lead to an incorrect decision. The problem is exacerbated in the case of insufficient data amount, in particular, to solve the problems of forecasting demand for a new product or a new service of the organization in e-commerce systems enough data is needed to implement training procedures. However, small data amount leads to inaccurate, incorrect forecasting for existing methods. There is a need to improve the existing and search for new solutions for the task of forecasting in the conditions of short data samples. The paper proposes a new instrument of computational intelligence for the effective solution of the problem. The hybrid neural-like structure for increasing the forecasting accuracy in the conditions of short data samples is described. The system was constructed using the general regression neural network and neural-like structure of the Successive Geometric Transformations Model with RBF layer. The algorithm of system construction based on doubling inputs is developed; the procedure of optimal parameters selection is described. The experimental modeling of the neural network system for solving the forecasting task has shown the high accuracy of its work. The efficiency of using the developed system is confirmed by comparing its work with existing methods such as multilayer perceptron, general regression neural network and support vectors machine. Accuracy measures based on mean absolute percentage error (MAPE) of developed system is 3, 6, 10 times better compared to other methods. The developed system can be used in many areas, including e-commerce, economics, business analytics, etc.Задача прогнозування є однією із пріоритетних задач бізнесу. З ростом інструментарію прогнозування, а також із бурхливим розвитком потужностей комп'ютерної техніки цій задачі приділяють дедалі більше уваги. На сьогодні більшість менеджерів провідних компаній мають змогу застосовувати інформаційні системи на основі складного математичного апарату для аналізу даних. Проте проблема розуміння алгоритмів, закладених в основі таких інформаційних систем, а також правильний підбір моделі прогнозування є важливою проблемою, оскільки некоректні прогнози можуть призвести до прийняття неправильного рішення. Проблема поглиблюється у разі опрацювання недостатньої кількості даних, що характерно для розв'язання низки задач. Зокрема, для розв'язання задач прогнозування попиту на новий товар чи нову послугу організації, зокрема в системах електронної комерції, необхідна достатня кількість даних для реалізації процедур навчання. Проте їх невелика кількість, під час застосування наявних методів, призводить до неточних, некоректних прогнозів. Саме тому виникає потребу удосконалення наявних та пошуку нових рішень розв'язання задачі прогнозування в умовах коротких вибірок даних. У роботі запропоновано новий, розроблений авторами, інструмент обчислювального інтелекту для ефективного розв'язання цієї задачі. Описано нейроподібну структуру для підвищення точності розв'язання задач прогнозування в умовах коротких вибірок даних. ЇЇ побудовано з використанням штучної нейронної мережі узагальненої регресії та гібридної нейроподібної структури Моделі Послідовних Геометричних Перетворень з RBF ядром. Подано алгоритмічну реалізацію побудови методу подвоєння входів, що знаходиться в основі роботи системи. Проаналізовано процедури підбору оптимальних параметрів для її роботи. Проведено експериментальне моделювання роботи нейроподібної структури для розв'язання задачі прогнозування. Отримані результати показали високу точність її роботи. Ефективність використання розробленої структури підтверджено порівнянням її роботи з наявними – багатошаровим перцептроном, штучною нейронною мережею узагальненої регресії та машиною опорних векторів. Розроблена нейроподібна структура демонструє точність на основі MAPE відповідно у більше ніж 3, 6 та 10 разів вищу порівняно із відомими методами. Розроблену структуру можна використовувати у багатьох сферах, зокрема електронній комерції, бізнес-аналітиці, тощо
Просторово-часовий розподіл пожеж у природних ландшафтах Рівненської області
Get PDFIntegrated fire management during the epoch of climate and land use change need to be organized on landscape level on the basis of strong vertical and horizontal co-operation between forestry and emergency agencies and local communities and requires clear understanding of fire regime and factors that it determined both in temporal and spatial aspects. For this purpose, fire regimes of natural and cultural landscapes of Rivne Oblast, Ukraine, for the period of 2001–2018 were studied based on remote sensing data. For getting better understanding of long-term pathways of wildfire regimes of natural landscapes of Rivne Oblast of Ukraine, we used data about hotspots from MOD14/MYD14 for number of fires, data about contours and areas of fires from MCD64A1and Landsat 8 OLI with classification of all fires on different levels of intensity and landcover type and data from three local meteorological stations on the fire weather danger level. The study showed that in Rivne Oblast for the period 7 fire maximums occurred, in particularly in 2002, 2009, 2012, 2015 and 2018. Official statistical data presents essentially underestimated area of fires: 257 ha in 2002 (while this study shows 750 ha based on RS data or 143 ha in 2015 (563 ha based on RS data). On average during the period, 190 wildfires with a total area of 12.6 thousand hectares occurred annually in landscapes of Rivne Oblast. The highest amount of fires occurred in the north part of the region – Rokytnivskii (62 000 ha burned), Dubrovitskii (26 000 ha), Kostopilskii (19 400 ha), Zarichnenskii (14 900 ha), Volodymyretskii (10 300 ha) districts. The main driver of fires is drought periods: 54.3 % of days in fire season determined as highest emergency level fire weather class – V, 15.3 % days – IV class, 18.5 % – III class. High level of fire weather danger in the region and permanent presence of ignition sources of human origin determine seasonal patterns of burning. Seasonal fire peaks occur in March (80 000 ha burned)-April (87 300 ha burned or 29.6 % of the average number of wildfires), August (32.2 %) and September (19.9 %) – totally 127 000 ha burned, when the maximum level of preparedness of fire-fighting brigades should be provided. Long-term dynamic showed increase of the average annual fire area for the period from 7.4 to 17.8 thousand hectares. The increase of annual amount of days with high and emergency fire whether levels from 24 to 62 during last 13 years is detected. Shortcomings of the existing system of statistical data collection on wildfires as an important component of fire management are discussed.Аналіз історичної динаміки пожеж та встановлення їх просторово-часових особливостей є основою для розроблення плану управління пожежами та стратегічного розміщення протипожежних сил і засобів на місцевості, а також здійснення попереджувальних заходів. Використовуючи дані дистанційного зондування Землі, отримано основні показники горючості природних територій Рівненської області за період з 2001 по 2018 рр. та виконано їх аналіз. Щорічно на території області відбувається в середньому 190 випадків пожеж на загальній площі 12,6 тис. га. Усереднені дані свідчать про тенденцію до зростання показників горючості території, зокрема середньорічна площа пожеж за період з 2001 по 2018 рр. зросла від 7,4 до 17,8 тис. га. За результатами дослідження встановлено, що найбільше пожеж стається у березні-квітні (29,6 %), серпні (32,2 %) та вересні (19,9 %), що повинно бути основою для максимальної готовності протипожежних служб у ці періоди. Виконано аналіз погодно-кліматичних показників за багаторічний період та досліджено їх зв'язок з основними показникам горючості. Зроблено висновки щодо проблеми пожеж у природних ландшафтах Рівненської області. Наведено недоліки наявної системи моніторингу пожеж як важливої складової системи охорони природних територій від пожеж
Проект реконструкції Шахтарського бульвару в місті Вугледар Донецької області
Get PDFThe current state of Shakhtarskyi Boulevard landscaping in Vugledar city in Donetsk Region is analyzed. Landscape analysis of the site showed that Shakhtarskyi Boulevard, located in the city center of Vugledar, Donetsk Region, has a regular planning style. It is established that in the balance of the boulevard territory the buildings occupy 1.3 %, the road and path network – 27.8 %, the tree and shrubbery plantings – only 5 %, flower beds – 1.5 %, degraded lawns and non-producing sections – 64.4 %, which does not meet the planting standards adopted in Ukraine. Moreover, there are no water facilities; such elements of accomplishment as benches, lanterns and urns are not enough; there is no sidewalk along the southern side of the boulevard. The inventory of the tree and shrubbery plantings has been carried out. An inventory table of green plantations has been drawn up, on its basis the conclusions and suggestions regarding the reconstruction and restoration of green plantations and landscaping of the territory are made. Reconstruction of planting of the Shakhtarskyi Boulevard territory consists in the creation of new decorative plantations. The assortment of plants for the territory landscaping has been selected according to the soil and climatic conditions of the district. The territory planning was carried out by applying different types and forms of planting: alleys, groups, single plantings, lawns, hedges and borders, floral design of the site and vertical landscaping. Taking into account the interests of the population of all age categories, we propose to allocate several functional zones on the territory of the boulevard: an entrance zone, a memorial zone, a zone for quiet rest, a children's playground, a recreation area for young people, a pedestrian fountain, main and secondary alleys of the boulevard. Project proposals include the planting of 438 tree seedlings, 4512 shrubs, 24 lianas, 758 rose plants and 746 annuals, bulb flowers, and herbaceous perennials. An important area for improvement of this object is also the site improvement, which involves the creation of two new zones for quiet rest, the arrangement of a children's playground with a rubber coating, the reconstruction of pavements along the boulevard, the perimeter fence replacement, the installation of small architectural forms, executed in a single style (park entrance group, wrought iron pergola, wrought iron flowerbed, a "Palm" sculpture), the illumination of the boulevard territory, the arrangement of a pedestrian fountain, the decorative pool reconstruction.Проаналізовано сучасний стан озеленення території Шахтарського бульвару в місті Вугледар Донецької області. Ландшафтний аналіз території об'єкта показав, що Шахтарський бульвар, розташований у центрі міста Вугледар Донецької області, має регулярний стиль планування. Встановлено, що в балансі території бульвару споруди займають 1,3 %, дорожньо-стежкова мережа – 27,8 %, деревно-кущові насадження – тільки 5 %, квітники – 1,5 %, деградовані газони та пусті ділянки – 64,4 %, що не відповідає нормативам озеленення, прийнятим в Україні. Окрім цього, відсутні водні облаштування; недостатньо таких елементів благоустрою, як: лави, ліхтарі та урни; відсутній тротуар вздовж південної сторони бульвару. Проведено інвентаризацію деревних і чагарникових порід. Складено інвентаризаційну таблицю зелених насаджень, на основі якої зроблено висновки та внесено пропозиції щодо реконструкції та відновлення зелених насаджень та благоустрою території. Реконструкція озеленення території Шахтарського бульвару полягатиме у створенні нових декоративних насаджень. Для озеленення території підібрано асортимент рослин згідно з ґрунтово-кліматичними умовами району. Планування території здійснено за допомогою застосування різних типів і форм рослинних насаджень: алей, груп, солітерів, газонів, живоплотів та бордюрів, квітковим оформленням ділянки та вертикального озеленення. Проектними пропозиціями передбачено висадження 438 саджанців дерев, 4512 кущів, 24 ліани, 758 саджанців троянд і 746 однорічників, цибулинних квітів і трав'яних багаторічників
Лазерні та інформаційні технології контролю динамічних зміщень просторових структур об'єктів за дії активних техногенних і природних чинників ризику аварій
Get PDFAt the present stage of the development of science, for technological and technogenic energy-intensive systems, systematic methods of identification of structure, dynamics, and risk assessment are developed, while for spatial objects this problem is not fully solved. This applies to the construction and operation of the objects with a spatially distributed structure such as bridges, large pavilions, high-rise buildings, aggregate lines on a common foundation for colour printing, which are subject to a large dynamic, non-uniform load-capacity, operating over a long period of operation. Their destruction with the combined action of dynamic and static heterogeneous flow factors in time of high power leads to the accidents and human losses. The main factor that leads to cognitive errors in the design of spatial structures is that experts in the design process do not fully take into account the concepts of physical force, power and physical energy factors with stream random structure. In this aspect, the problem of dynamic structural stability under the influence of factors with a stochastic structure drew attention to Y.P. Drahan, introducing the notion of "stochastic process of finite energy" and "finite power of flows (sequences) of active physical force actions". Under certain conditions, the complex action of force factors leads to the emergence of solutions, i.e., the formation of the peak of energy and power at a certain time in the weakest node of the structure that destroys it. If the designer, by virtue of his cognitive abilities and level of knowledge, does not take into account the energetic nature of the factors as destructive forces, then this leads to the destruction of infrastructure objects (the bridge in Genoa, Italy 2015, built in 1967) devastating floods, fires, transport disasters, tsunami. As for the steel construction bridges in the USA (New York), built on the basis of the methods of vibration calculations by S. Tymoshenko, they are operated for more than 100 years, with appropriate technical maintenance. The assessment of the vibrational stability of spatial structures, both existing and new projects, remains a complex control problem that is not resolved to the fullest, and therefore the development of integrated intellectual methods for designing and controlling their state is relevant. The intensive development of infrastructure, both social and technogenic, results from the impact of transport flows, power plants, harmful emissions, to the growth of force environmental load on spatial structures, corrosion of metal components, and the growth of vibrational effects on elements of objects. Further development of such negative processes leads to a decrease in the strength of structures, their stability, operational reliability and destruction. Reducing the quality of bearing structures, due to neglected negative influences, enables forecasting the moment of emergency situations. Therefore, the development of methods for remote control of vibrations of spatial elements of bearing structures is the main problem for various industries.На сучасному етапі розвитку науки для технологічних і техногенних енергоактивних систем вироблено системні методи ідентифікації структури, динаміки, оцінення ризику, тоді як для просторових об'єктів цю проблему повною мірою не вирішено. Це стосується будівництва та експлуатації таких об'єктів з просторово розподіленою структурою, як мости, великі павільйони, висотні будинки, агрегатні лінії на спільному фундаменті для кольорового друку, які піддаються великим динамічним неоднорідним за потужністю навантаженням, що діють упродовж тривалого часу експлуатації. Їх руйнація при сукупній дії динамічних і статичних неоднорідних потокових у часі чинників великої енергетичної потужності, призводить до аварій і людських втрат. Основний чинник, який призводить до когнітивних помилок у проектуванні просторових конструкцій, є те, що фахівці у процесі розроблення проекту не до кінця враховують поняття фізичної сили, енергії потужності та фізичної енергії чинників з потоковою випадковою структурою. На цей аспект проблеми динамічної стійкості конструкції за дії чинників із стохастичною структурою звернув увагу Я. П. Драган, ввівши поняття "стохастичного процесу скінченої енергії" і "скінченої потужності потоків (послідовностей) активних фізичних силових дій". За певних умов комплексна дія силових чинників призводить до виникнення солітонів, тобто формування піку енергії та потужності у певний момент часу у найслабшому вузлі конструкції, що її руйнує. Якщо проектант, через свої когнітивні здібності і рівень знань, не враховує енергетичну сутність чинників як руйнівних сил, тоді це призводить до руйнування інфраструктурних об'єктів (міст у Генуї (Італія 2018 р.)), збудований у 1967 р., Китай 2019 р.), руйнівних повеней, пожарів, транспортних катастроф, цунамі. Щодо мостів з металоконструкцій у США (Нью-Йорк), побудованих з урахуванням методів вібраційних розрахунків С. Тимошенко, то вони експлуатуються понад 100 років, за відповідного технічного обслуговування. Оцінка вібраційної стійкості просторових конструкцій, як наявних, так і нових проектів, залишається складною проблемою створення систем контролю і діагностики, не вирішеною повною мірою, і тому розроблення інтегрованих інтелектуальних методів проектування систем контролю методом дистанційного лазерного зондування є актуальною. Інтенсивний розвиток як соціальної, так і техногенної інфраструктури призводить, внаслідок дії транспортних потоків, електростанцій, виробництв з шкідливими викидами, до росту силового екологічного навантаження на просторові конструкції, корозію металевих складників, росту вібраційних впливів на елементи об'єктів. Подальший розвиток таких негативних процесів призводить до зменшення міцності конструкцій, їхньої стійкості, експлуатаційної надійності та руйнування. Зниження якості несучих конструкцій, через невраховані негативні впливи, унеможливлює прогноз моменту настання аварійних ситуацій. Відповідно, розроблення методів дистанційного контролю вібрацій просторових елементів несучих конструкцій є для різних галузей актуальною проблемою
Метод проектування систем "розумного" будинку з використанням архітектурного шаблону Redux
Get PDFArticle presents the method for designing of smart home systems using the Redux architectural template. The method is based on the adaptation of the Redux architectural template usually used in designing of visual interfaces for use in the Internet of Things sphere. The system of smart home for control of lighting devices with the help of motion and lighting sensors in the rooms of office building was constructed, based on the developed method. The developed design method allows increasing the system reliability and performance. Improved reliability is achieved by reducing the number of direct relationships between system components. The developed design method also helps reduce the amount of information that is duplicated in different components of the system by using one common data store to save the state, which increases the speed of updating the state of the system and the speed of lighting appliances settings changing. The benefits of using the developed design method are experimentally demonstrated by emulating the work of the smart home system, with saving and analysis of lighting settings change time, before and after the usage of Redux pattern. The design method for smart home systems using the Redux architectural pattern allows scaling system by adding new sensors and appliances to the developed system without losing the speed of data processing and transmission of control commands to the devices. The example presented in this paper show the advantage of developed method usage for designing of smart home systems, that will provide the functionality of appliances automated control in large residential, administrative and office buildings with a large number of simultaneously occurring events that are detected by system for further processing and require appropriate changes to the state of the smart home system settings.Розроблено метод проектування систем "розумного" будинку з використанням архітектурного шаблону Redux. Метод ґрунтується на адаптації архітектурного шаблону Redux, що застосовується для проектування візуальних інтерфейсів до використання у сфері Інтернету речей. На підставі розробленого методу побудовано систему "розумного" будинку для управління освітлювальними приладами за допомогою давачів руху та освітлення у приміщеннях офісної будівлі. Розроблений метод проектування дає змогу підвищити показники надійності та швидкодії роботи системи. Покращення надійності досягається завдяки зниженню кількості прямих взаємозв'язків між компонентами системи. Також розроблений метод проектування сприяє зниженню обсягу інформації, яка дублюється у різних компонентах проектованої системи, завдяки використанню одного загального сховища даних для збереження стану, за рахунок чого підвищується швидкість оновлення станів системи та швидкість зміни налаштувань освітлювальних приладів. Переваги використання методу проектування експериментально відображено за допомогою емуляції роботи системи, "розумного" будинку з подальшим збереженням та аналізом показників швидкості зміни налаштувань освітлювальних приладів – до застосування та після застосування архітектурного шаблону Redux. Запропонований метод дає змогу масштабувати систему додаючи нові давачі та побутові прилади до розробленої системи без втрати швидкості опрацювання даних та передачі команд керування приладами. Розглянутий у роботі приклад надає перевагу запровадженню методу для проектування систем "розумного" будинку, що застосовуватимуться у сфері масового обслуговування, надаючи функціональність автоматизованого керування приладами у великих житлових, адміністративних і офісних будівлях з загальною характерною рисою великої кількості одночасно виникаючих подій, які надходять до системи для подальшого опрацювання та потребують відповідних змін станів налаштувань системи "розумного" будинку
Метод просторового розміщення пожежонебезпечних ділянок на підставі даних дистанційного зондування землі
Get PDFThe authors analyse data of remote sensing of the Earth from the MODIS satellite, which displays the infrared temperature spectrum in the form of points (fires) in Australia. Fire points occur across most of the continent with the notable exception of much of Southern Australia and southern Western Australia. Many points appear to be grouped into globular clusters, but there may be some loose linear clustering occurring at a larger scale, for example parallel to the eastern coast of Queensland. This data is found to be pixels showing temperatures above the threshold and not individual fires. The simulation of fire areas using fire points with subsequent mapping of fire hazard sites was performed. A graphical relationship between the number of clusters and the distance between points in individual clusters were established and analyzed. The optimal distance to classify the cluster of points as a single fire and to create a landfill site using ArcGIS tools was determined. "Individual fires" are clusters of different numbers of points, with the number of points being determined by the following factors:1) individual fire size – larger fires have more points in the cluster; 2) the duration of each fire – longer fires are recorded by more satellite passes; 3) the frequency of satellite passes (more passes = more points); 4) other factors, such as canopy cover, cloud cover and instrument failure. As the result we can conclude, that a simulation of the fires effects using historical images of the Earth, using the example of Australia in the period from December 2012 to December 2013 was performed. The simulation of the change in the ignition temperature at different points was made. The impact maps and fire hazard maps for local governments were developed and analyzed on the example of Australian territories. Hotspot maps using cluster analysis to determine the spatial variation of the ignition temperature at these points were created. The use of current method of fire areas localization together with historical data on fires of the selected region for the prediction and analysis the probability of fires occurrence in the individual investigated territories was proposed.Проаналізовано дані дистанційного зондування Землі зі супутника MODIS, на яких відображається інфрачервоний спектр температур у вигляді точок (загорянь) на території Австралії. Встановлено, що ці дані являють собою пікселі, що показують температури вище порогового значення, а не окремі пожежі. Проведено моделювання ділянок пожеж використовуючи точки загорянь з подальшим відображенням на картах пожежонебезпечних місць. Встановлено та проаналізовано графічну залежність між кількістю кластерів та відстанню між точками в окремих кластерах. Визначено оптимальну відстань для класифікації скупчення точок як однієї пожежі та створення полігону пожежонебезпечного місця за допомогою інструментів програми ArcGIS. Проведено моделювання відображення наслідків пожеж з використанням історичних зображень Землі, на прикладі Австралії в період із грудня 2012 по грудень 2013 рр. Проведено моделювання зміни температури загорянь у різних точках. Створено і проаналізовано карти впливу пожеж та карти пожежної небезпеки для органів місцевого самоврядування на прикладі територій Австралії. Створено карти гарячих точок з використанням кластерного аналізу для визначення просторової зміни температури загоряння в цих точках. Запропоновано використовувати наведений метод локалізації пожежонебезпечних ділянок разом з історичними даними про пожежі обраного регіону для прогнозування й аналізу ймовірності виникнення загорянь на окремих досліджуваних територіях
Ансамбль мереж GRNN для розв'язання задач регресії з підвищеною точністю
Get PDFThe effective solution of regression problems is an important task for e-commerce, medicine, business analytics and for many other industries. In recent years, the demand to use artificial intelligence methods for solving regression problems has been rapidly increased. This can be explained by the need to work with large datasets, or the complex interrelationships between multiple independent variables. General regression neural network is one of the options for solving this problem. However, the use of this computational intelligence method does not provide high accuracy of the result, which imposes a number of limitations. The new method based on a general regression neural network ensemble for increasing prediction task accuracy is developed. The main advantages and disadvantages of neural networks of this type are described in detail. A brief description of the operation of the general regression neural network is given. An algorithmic implementation of the developed ensemble is provided. An increased prediction accuracy using developed ensemble has been received. A software solution for the implementation of the described method with use libraries of Python programming language is developed. Experimental modeling of the method is conducted on real data of the regression problem. High efficiency of solving the problem is established using the developed method on the basis of both the mean absolute error in percentage and using the standard error. The method is compared with the existing ones: the Wiener polynomial approximation based on Stochastic Gradient Descent, the general regression neural network, and the modified AdaBoost algorithm. The highest accuracy of the solution of the problem by the developed method is proved experimentally based on both indicators of accuracy among all the methods considered in the work. In particular, it provides accuracy more than 3.4 %, 4.3 % and 8.3 % (MAPE) compared to existing methods. The method developed can be used to obtain high-precision solutions for solving applications of e-commerce, medicine, materials science, business analytics and others. The plan for further researches is to develop a hybrid high-speed computational intelligence system based on the combination of the developed method and the successive geometric transformations model (SGTM).Розроблено метод ансамблювання нейронних мереж узагальненої регресії для підвищення точності розв'язання задачі прогнозування. Описано базові положення функціонування нейронної мережі узагальненої регресії. На основі цього подано алгоритмічну реалізацію розробленого ансамблю. Аналітично доведено можливість підвищення точності прогнозу із використанням розробленого ансамблю. Із використанням бібліотек мови Python, розроблено програмне рішення для реалізації описаного методу. Проведено експериментальне моделювання роботи методу на реальних даних задачі регресії. Встановлено високу ефективність розв'язання поставленої задачі із застосуванням розробленого методу на основі як середньої абсолютної похибки у відсотках, так і з використанням середньоквадратичної похибки. Здійснено порівняння роботи методу із наявними: апроксимацією поліномом Вінера на основі Стохастичного Градієнтного спуску, нейронною мережею узагальненої регресії та модифікованим алгоритмом AdaBoost. Експериментальним шляхом доведено найвищу точність розв'язання поставленої задачі розробленим методом на основі обох показників точності серед усіх розглянутих у роботі методів. Зокрема, він забезпечує більш ніж на 3,4, 4,3 та 8,3 % (MAPE) вищу точність порівняно із наявними методами відповідно. Розроблений метод можна використовувати для отримання розв'язків підвищеної точності під час вирішення прикладних завдань електронної комерції, медицини, матеріалознавства, бізнес-аналітики та інших