Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
Electronic Archive of Kyiv Polytechnic InstituteNot a member yet
72235 research outputs found
Sort by
Information system for diagnosing post-traumatic stress disorder based on the analysis of BOLD signals using convolutional networks
No full textДипломна робота за темою «Інформаційна система діагностики посттравматичного стресового розладу на основі аналізу BOLD-сигналів засобами згорткових мереж» виконана студентом кафедри біомедичної кібернетики ФБМІ Йовса Дар’єю Олександрівною зі спеціальності 122 «Комп’ютерні науки» за освітньо-професійною програмою «Комп’ютерні технології в біології та медицині» та складається зі: вступу; 4 розділів (Огляд існуючих рішень та діагностики ПТСР, Огляд та обґрунтування вибору засобів реалізації системи, Програмна реалізація та методика роботи нейронної мережі, Узагальнення результатів роботи), висновків до кожного з цих розділів; загальних висновків; списку використаних джерел, який налічує 25 джерел. Загальний обсяг роботи 57 сторінокThe bachelor's thesis titled “Information system for diagnosing post-traumatic stress disorder based on the analysis of BOLD signals using convolutional networks” was completed by Daria Yovsa, a student of the Department of Biomedical Cybernetics, Faculty of Biomedical Engineering, specializing in 122 "Computer Science", within the educational and professional program "Computer Technologies in Biology and Medicine". The work consists of an introduction; 4 chapters (Overview of Existing PTSD Diagnostic Solutions, Review and Justification of Tools for System Implementation, Software Implementation and Methodology of Neural Network Operation, Generalization of Results); conclusions for each chapter; general conclusions; a list of references (25 sources). The total length of the thesis is 57 page
Cіткові пацієнт-специфічні ендопротези для заміщення дефектів трубчастих кісток
Get PDFАктуальність роботи зумовлена обмеженнями традиційних методів реконструкції (ауто- та алотрансплантація, стандартні та модульні металеві імплантати), які не завжди дозволяють відновити індивідуальну анатомію, забезпечити оптимальний розподіл навантажень і достатню остеоінтеграцію.
Метою роботи є розробка методології створення пацієнт-специфічного сіткового ендопротезу з інтегрованою трабекулярною структурою для реконструкції сегментарних дефектів трубчастих кісток, а також аналіз розробленої системи методом скінченних елементів. В даному конкретному випадку розглянуто випадок з діафізальним дефектом плечової кістки типу D та другою групою ампутаці [27].
Задачі магістерської дисертації:
1. Розробити методологію створення пацієнт-специфічних ортопедичних сіток;
2. Створити пацієнт-специфічні інструменти;
3. Урахувати мінімізацію шкоди навколишнім тканинам;
4. Провести аналіз конструкції методом скінченних елементів.
Виконано огляд сучасних підходів до лікування сегментарних дефектів і адитивного виготовлення імплантатів, проаналізовано механічні та гістоморфометричні характеристики пористих титанових структур, сформовано вимоги до конструкції пацієнт-специфічного ендопротезу.
Запропоновано методологію проєктування, що включає обробку даних комп’ютерної томографії, створення тривимірної моделі дефекту, віддзеркалення та репозицію контрлатеральної здорової кістки та створення двокомпонентного сіткового ендопротезу з технологічним зазором, ребрами жорсткості, замковими елементами та вікном для кісткового аутотрансплантата. Для зони контакту з кісткою використано трабекулярну структуру на основі теселяції Вороного, що імітує губчасту кісткі, сприяючи остеоінтеграції.
Створено комплекс пацієнт-специфічних навігаційних шаблонів, розроблено хірургічний протокол: визначено положення пацієнта, хірургічний доступ та виконано віртуальну симуляцію втручання.
За допомогою аналізу методом скінченних елементів досліджено дві конфігурації конструкції (базова сітка та сітка з трабекулярною структурою). Показано, що інтегрована трабекулярна структура забезпечує гомогений перерозподіл напружень і створює передумови для внутрішнього росту кістки.The relevance of the work is due to the limitations of traditional reconstruction methods (auto- and allografting, standard and modular metal implants), which do not always allow for the restoration of individual anatomy, optimal load distribution, and sufficient osseointegration.
The aim of the work is to develop a methodology for creating a patient-specific mesh endoprosthesis with an integrated trabecular structure for the reconstruction of segmental defects of tubular bones, as well as to analyse the developed system using the finite element method. In this particular case, we consider a case with a type D diaphyseal defect of the humerus and a second group amputation [27].
Tasks of the master's thesis:
1. Develop a methodology for creating patient-specific orthopaedic meshes;
2. Create patient-specific instruments;
3. Take into account the minimisation of damage to surrounding tissues;
4. Perform a finite element analysis of the design.
A review of modern approaches to the treatment of segmental defects and additive manufacturing of implants was performed, the mechanical and histomorphometric characteristics of porous titanium structures were analysed, and requirements for the design of a patient-specific endoprosthesis were formulated.
A design methodology was proposed, which includes processing computed tomography data, creating a three-dimensional model of the defect, mirroring and
repositioning the contralateral healthy bone, and creating a two-component mesh endoprosthesis with a technological gap, stiffening ribs, locking elements, and a window for bone autograft. For the bone contact area, a trabecular structure based on Voronoi tessellation is used, which mimics spongy bone, promoting osseointegration.
A set of patient-specific navigation templates was created, and a surgical protocol was developed: the patient's position and surgical access were determined, and a virtual simulation of the intervention was performed.
Two configurations of the design (basic mesh and mesh with trabecular structure) were investigated using finite element analysis. It was shown that the integrated trabecular structure ensures homogeneous stress redistribution and creates conditions for internal bone growth
Computer monitoring and geometric modeling of processes and systems
No full textРозроблений програмний продукт являє собою веборієнтовану систему розпізнавання облич у реальному часі, призначену для автоматизованої ідентифікації користувачів на основі відеопотоку з браузера. Система реалізує повний цикл обробки: захоплення відео через WebRTC, детекцію облич за допомогою нейронної мережі SSD ResNet-10, формування векторних ознак (embeddings) моделлю OpenFace та порівняння їх з базою зареєстрованих користувачів. Архітектура побудована за модульним принципом та включає клієнтську частину на JavaScript з використанням WebRTC, серверну частину на Python (aiohttp, aiortc), модуль нейромережевої обробки на OpenCV DNN, а також реляційну базу даних SQLite для зберігання користувачів, embeddings та журналу подій. Комунікація між клієнтом і сервером реалізована через Socket.IO, що забезпечує низьку затримку та двосторонній обмін даними. Система підтримує два основних режими роботи: розпізнавання користувачів у реальному часі та реєстрацію нових облич (enroll) із формуванням ембеддингів. Експериментальні дослідження підтвердили стабільну роботу в браузері зі швидкістю 15–22 FPS, затримкою 80–120 мс і точністю розпізнавання 93–97% при оптимальному порозі 0.55–0.60.Актуальність теми. Актуальність проєкту зумовлена зростаючою потребою у доступних і надійних технологіях контролю доступу, відеоспостереження та автоматичної ідентифікації користувачів. Мета роботи. Створення програмної системи розпізнавання облич у реальному часі з використанням WebRTC та нейромережевих методів комп’ютерного зору, а також проведення порівняльного аналізу її точності та продуктивності відносно класичних алгоритмічних методів. Завдання дослідження: Завдання які покладаються на цю роботу наступні: дослідити сучасні методи й моделі для розпізнавання облич; проаналізувати алгоритмічні та нейромережеві підходи; розробити архітектуру програмного забезпечення; створити модулі детекції, embedding та ідентифікації облич; реалізувати передачу відеопотоку за допомогою WebRTC; розробити базу даних користувачів та журнал подій; провести експериментальне дослідження продуктивності та точності; виконати порівняння роботи алгоритмічного та DNN-підходів. Об’єкт дослідження — процес розпізнавання облич у системах відеоаналітики реального часу. Предмет дослідження — методи та програмні засоби нейромережевого розпізнавання облич при передачі відеопотоку через WebRTC. Методи дослідження: у роботі використано системний аналіз (для дослідження архітектур та методів розпізнавання облич), методи комп’ютерного зору (для детекції та нормалізації зображень), нейромережеві методи (для побудови embedding-векторів та оцінки подібності), об’єктно-орієнтоване проектування (для розробки клієнт–серверної архітектури системи), статистичні методи (для аналізу точності, FPS та впливу порогу розпізнавання), а також методи порівняльного аналізу (для оцінки переваг DNN над алгоритмічними підходами HOG+SVM). Наукова новизна: вдосконалення підходу до веборієнтованого розпізнавання облич шляхом інтеграції технології WebRTC з нейромережевими моделями SSD ResNet-10 та OpenFace у єдину клієнт–серверну систему реального часу. На відміну від існуючих рішень, які зазвичай потребують спеціалізованого програмного забезпечення або локальної обробки, запропонований підхід забезпечує низьку затримку, високу точність розпізнавання та можливість роботи безпосередньо в браузері. Система також поєднує потокову передачу відеоданих, серверну DNN-обробку та векторну ідентифікацію, що розширює можливості застосування обличчевої біометрії у вебсередовищі. Практичне значення: створення функціональної системи, здатної виконувати розпізнавання облич у реальному часі зі швидкістю 15–22 FPS та точністю 93–97%. Розроблена технологія може бути інтегрована у системи контролю доступу, відеоаналітики, онлайн-ідентифікації, корпоративні вебпортали та освітні платформи. Створений стартап-проєкт FacePass Cloud демонструє можливість комерціалізації розробки, пропонуючи масштабоване хмарне рішення для розпізнавання облич, яке може застосовуватися у фінансових, логістичних, сервісних та безпекових сферах.
Апробація результатів дисертації. Основні положення роботи доповідались на 2-й Міжнародній науково-практичній конференції «Прогресивні підходи в науці та техніці» (Progressive Approaches in Science and Engineering), м. Копенгаген, Данія, 2025 р., секція «Інформаційні технології та кібербезпека».
Дисертація складається зі вступу, п'яти розділів та висновків. Повний обсяг дисертації складає 125 сторінок, в тому числі 104 сторінок основного тексту, 32 таблиць, 18 рисунків, 3 сторінки списку використаних джерел у кількості 40 найменувань.Relevance. The relevance of the project is driven by the growing demand for accessible and reliable technologies in access control, video surveillance, and automatic user identification.
The aim of the research. The purpose of this work is to develop a real-time facial recognition software system using WebRTC and neural network–based computer vision methods, as well as to conduct a comparative analysis of its accuracy and performance relative to classical algorithmic approaches.
Research tasks:
The research objectives include: studying modern methods and models for facial recognition; analysing algorithmic and neural network approaches; designing the architecture of the software system; implementing modules for face detection, embedding generation, and identification; enabling video transmission using WebRTC; developing a user database and event logging system; conducting experimental evaluation of system performance and accuracy; and comparing the results of algorithmic and DNN-based approaches.
Object of research —is the process of facial recognition in real-time video analytics systems.
Subject of research — is the methods and software tools for neural-network-based facial recognition during video transmission via WebRTC.
Research methods: the work employs systems analysis (to study architectures and facial recognition methods), computer vision methods (for detection and preprocessing of facial images), neural network techniques (for embedding generation and similarity assessment), object-oriented design (for developing the client–server architecture), statistical methods (for analysing accuracy, FPS, and threshold effects), and comparative analysis (for evaluating the advantages of DNNs over algorithmic approaches such as HOG+SVM).
Scientific novelty: the scientific novelty lies in improving the approach to web-based facial recognition by integrating WebRTC technology with neural network models SSD ResNet-10 and OpenFace into a unified real-time client–server system. Unlike existing solutions that typically require specialised software or local processing, the proposed approach provides low latency, high recognition accuracy, and operation directly in the browser. The system combines streaming video transmission, server-side DNN processing, and vector-based identification, expanding the applicability of facial biometrics in web environments.
Practical value: the practical significance of the work lies in the creation of a functional WebRTC system capable of performing real-time facial recognition at 15–22 FPS with an accuracy of 93–97%. The developed technology can be integrated into access control systems, video analytics platforms, online identification services, corporate web portals, and educational tools. The accompanying startup project, FacePass Cloud, demonstrates the potential for commercialisation by offering a scalable cloud-based facial recognition solution suitable for financial, logistics, service, and security sectors.
Approbation of the results. The main results of the dissertation were presented at the 2nd International Scientific and Practical Conference “Progressive Approaches in Science and Engineering”, Copenhagen, Denmark, 2025, in the section “Information Technologies and Cybersecurity”.
The thesis consists of an introduction, five chapters, and conclusions. The total volume of the thesis is 125 pages, including 104 pages of the main text, 32 tables, 18 figures, 3 pages of references comprising 40 titles
Математичне та програмне забезпечення колективного прийняття рішень в умовах невизначеності
No full textРозглядається проблема прийняття рішень в умовах невизначеності колективом експертів, рівень професійності яких вважається однаковим. Викладені результати є розвитком підходу, запропонованого О.А. Павловим та його учнями, який полягає в використанні моделей комбінаторної оптимізації для обробки емпіричної матриці парних порівнянь одного експерту. Використання оптимізаційних моделей дозволило розширити область застосування підходу, розробленого Т. Сааті, на випадок достатньо великої кількості альтернатив та коли емпірична матриця парних порівнянь є частково заповненою. Пропонується отримані результати узагальнити на випадок обробки сукупності емпіричних матриць парних порівнянь, заповнених незалежними один від одного експертами однакового або різного рівня професійності. Для цього запропоно-вано в термінах теорії ймовірності дві моделі експертів та формалізація рівня їх професійності. Це дозволило теоретично обґрунтувати ефективну процедуру обробки сукупності емпіричних матриць парних порівнянь, а також статистично дослідити властивості використаних моделей комбінаторної оптимізації для знаходження оцінок кількісних характеристик якості альтернатив, серед яких треба виділити найкращу в умовах відсутності формальної моделі оцінки якості альтернативи
Remittances in migration studies: a review of theoretical approaches and measurement challenges
Get PDFСтаття присвячена аналізу основних теоретичних підходів до дослідження грошових переказів мігрантів та методологічних викликів їх вивчення. У роботі розглянуто еволюцію наукових поглядів від підходу нової економіки трудової міграції (NELM), що акцентує увагу на домогосподарських стратегіях та економічних мотивах мігрантів, до сучасних транснаціональних студій, які підкреслюють важливість соціальних, культурних і політичних зв’язків між країною походження та країною перебування. Проаналізовано внесок ключових дослідників у розуміння мотивів, механізмів та наслідків грошових переказів, а також розкрито різноманіття підходів до трактування цього феномену – від інструменту диверсифікації ризиків до елементу підтримки транснаціональних зв’язків. Особливу увагу приділено методологічним проблемам вимірювання обсягів грошових переказів, зокрема ролі неформальних каналів, які часто залишаються поза межами офіційної статистики. Окреслено основні труднощі, пов’язані з оцінкою реальних масштабів фінансових потоків, а також впливом грошових переказів на соціально-економічний розвиток країн-реципієнтів. На прикладі України показано значення грошових переказів для національної економіки, їхню динаміку в умовах політичної та безпекової кризи, а також роль у підтримці домогосподарств під час війни. Стаття підкреслює необхідність комплексного підходу до дослідження грошових переказів як частини складних соціально-економічних процесів, що враховує як економічні, так і соціокультурні аспекти міграції, а також закликає до подальшого вдосконалення методології досліджень у цій сфері.The article is devoted to the analysis of the main theoretical approaches to the study of migrant remittances and the methodological challenges of their research. The paper examines the evolution of scientific perspectives from the New Economics of Labor Migration (NELM), which focuses on household strategies and the economic motives of migrants, to modern transnational studies that emphasize the importance of social, cultural, and political ties between the country of origin and the country of residence. The contribution of key researchers to understanding the motives, mechanisms, and consequences of remittances is analyzed, as well as the diversity of approaches to interpreting this phenomenon–from a tool for risk diversification to an element of maintaining transnational connections.Special attention is paid to methodological problems in measuring the volume of remittances, particularly the role of informal channels, which often remain outside official statistics. The main difficulties associated with assessing the real scale of financial flows and the impact of remittances on the socio-economic development of recipient countries are outlined. Using Ukraine as an example, the significance of remittances for the national economy is demonstrated, as well as their dynamics in the context of political and security crises, and their role in supporting households during wartime.The article emphasizes the need for a comprehensive approach to the study of remittances as part of complex socio-economic processes, taking into account both the economic and sociocultural aspects of migration, and calls for further improvement of research methodology in this fiel
Bulk material dosing system with increased dosing accuracy
Get PDFЗапропоновано систему дозування з підвищеною точністю дозування сипучих матеріалів, яка повинна бути орієнтована на автоматизацію дії процесу дозування та бути універсальною для дозування більшості сипучих матеріалів, а також мати здатність адаптувати свій алгоритм керування під величину ємності для дозування. Для досягнення поставленої мети, було проведено аналіз сучасних систем дозування, визначено їх особливості роботи та конструкції. У першому розділі було розглянуто основні принципи дозування сипучих матеріалів на сучасних підприємствах, конструкції цих дозаторів та було визначено їх основні переваги і недоліки. У другому розділі було розроблено цикл процесу дозування сипучих матеріалів, побудовано схеми з різними видами керування процесу дозування, проведено гідравлічний розрахунок даної системи, виконано підбір обладнання у випадку використання гідравлічної або електрорелейної схем, а також було проведено математичне моделювання процесу стабілізації тиску в порожнині гідроциліндра і побудовано 3D модель всієї конструкції.
У третьому розділі було проаналізовано можливості ринкової комерціалізації проєкту та визначено його сильні та слабкі сторони, конкурентні позиції на ринку систем дозування сипучих матеріалів. У четвертому розділі було визначено всі потенційно небезпечні і шкідливі виробничі чинники та запропоновано рішення технічних та організаційних заходів, які б дозволяли суттєво знизити або унеможливлювали б їхній негативний вплив. Також було розглянуто організацію робочого місця оператора, екологію виробництва, відповідність нормам протипожежної безпеки та надано рекомендації по правилам експлуатації.A dosing system with increased accuracy of dosing of bulk materials is proposed, which should be focused on automating the dosing process and be universal for dosing most bulk materials, as well as have the ability to adapt its control algorithm to the size of the dosing container. To achieve this goal, an analysis of modern dosing systems was conducted, their operation and design features were determined.
The first section examined the basic principles of dosing bulk materials at modern enterprises, the design of these batchers, and identified their main advantages and disadvantages.
In the second section, a cycle of the dosing process of bulk materials was developed, schemes with effective types of dosing process control were built, a hydraulic calculation of this system was performed, equipment selection was performed using a hydraulic or electrorelay circuit, and mathematical modeling of the process of stabilizing pressure in the surface of the hydraulic cylinder was also performed and a 3D model was created in the entire structure.
The third section analyzed the possibilities of market commercialization of the project and identified its strengths and weaknesses, competitive positions in the bulk materials dosing market system.
The fourth section identified all indicators of hazardous and harmful production factors and proposed solutions for technical and organizational measures that would significantly reduce or make impossible their negative impact. Also, the organization of the operator's workplace, production ecology, compliance with fire safety standards and recommendations on operating rules were noted
System for Management and Support of Robotic Devices for Animal Care
Get PDFГапон Ю.О. Система управління та підтримки роботизованих пристроїв догляду за тваринами. КПІ ім. Ігоря Сікорського, Київ 2025. Пояснювальна записка містить 76 сторінок, 28 ілюстрацій, 22 таблиць, 4 креслеників, 2 додатки, 16 інформаційних посилань.
Об’єкт розроблення – інформаційна система управління та підтримки роботизованих пристроїв догляду за тваринами. Мета роботи – створення автоматизованої системи, яка дозволяє власнику тварини або ветеринару виявляти критичні стани за допомогою моделей машинного навчання та отримувати рекомендації в режимі реального часу. У процесі розроблення застосовано методи класифікації (XGBoost), нормалізації даних, багаторівневої клієнт-серверної архітектури, модульного проєктування, REST-взаємодії. Використано такі засоби: ASP.NET Core Web API, Angular, PostgreSQL, MQTT, Google Colab, Python (XGBoost),. У результаті створено систему, що отримує дані з IoT-пристрою-шлеї, обробляє їх за допомогою моделей класифікації (single-label і multi-label) і передає результати через API до клієнта. Забезпечено авторизацію користувачів, візуалізацію показників, сповіщення та можливість запису до ветеринарної клініки. Система рекомендована до впровадження в умовах домашнього дослідження, приватної ветеринарної практики, фермерських господарств і дослідницьких центрів. Проєкт має практичну цінність для сфери телеметричного моніторингу в тваринництві.Hapon Y.O. System for Management and Support of Robotic Devices for Animal Care. Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, Kyiv, 2025. The explanatory note comprises 76 pages, 28 illustrations, 22 tables, 4 diagrams, 2 appendixes, and 16 informational references.
Object of development: an information system for managing and supporting robotic devices for animal care. Purpose of the work: to develop an automated system that enables pet own-ers or veterinarians to detect critical conditions using machine learning models and receive realtime recommendations. The development process involved the use of classification methods (XGBoost), data normalization, a multi-layered client-server architecture, modular design, and RESTbased communication. The following tools were used: ASP.NET Core Web API, Angular, PostgreSQL, MQTT, Google Colab, Python (XGBoost). As a result, a system was created that collects data from an IoT harness de-vice, processes it using single-label and multi-label classification models, and transmits the results to the client via API. User authentication, data visualization, notifications, and the ability to schedule veterinary appointments are provided. The system is recommended for implementation in home-based monitoring, private veterinary practice, farms, and research centers. The project has practical value for telemetry-based animal health monitoring in the livestock sector
Мережева система оповіщення про повітряну тривогу
Get PDFВ умовах збройного конфлікту ефективність попередження цивільного населення про небезпеку відіграє ключову роль у збереженні життів. Традиційні централізовані системи оповіщення вразливі до кібератак, руйнувань або перебоїв у електроживленні. У зв’язку з цим виникла потреба у створенні альтернативних, надійних та адаптивних систем оповіщення [1]
Дослідження впливу токенізації в малоресурсних мовах на якість перекладу
Get PDFМетою дослідження є вивчення впливу різних методів токенізації на якість перекладу українською мовою. Було досліджено алгоритми токенізації BPE, Unigram та character-level, а також здійснено адаптацію токенізатора для вже натренованої моделі. Отримані результати демонструють, що вибір токенізатора та розмір словника суттєво впливають на показники якості перекладу, а адаптація токенізатора може позитивно позначитися на цих показниках. Наукова новизна роботи полягає в порівнянні ефективності різних стратегій токенізації для української мови. Практична цінність дослідження полягає у формуванні рекомендацій щодо покращення машинного перекладу для малоресурсних мов