Eastern-European Journal of Enterprise Technologies
Not a member yet
10487 research outputs found
Sort by
Розроблення системи антипомпажного захисту газоперекачувальних агрегатів на базі апаратно-програмних засобів контролю вібрації
No full textThis study’s object is the non-stationary process of gas flow stall in the compressor of a gas pumping unit (GPU), accompanied by surge oscillations. The task relates to the need for a comprehensive approach to the design and operation of anti-surge protection systems based on improved procedures, algorithms, and unified hardware and software solutions.
A procedure has been devised for predicting surge oscillations during the sequential operation of two compressor stations. Its distinctive feature is the processing of data on the dynamics of technological parameters of an actual facility under pre-surge and surge modes to construct a corrected extrapolation model. The method ensures an acceptable prediction error with a root mean square deviation of 10–15%.
An anti-surge protection system for GPU with forecasting functionality has been designed, based on offset and vibration displacement parameters of the compressor’s rear bearing support in vertical and horizontal directions. Hardware and software solutions were implemented using a PLC S7-1200, SM 1281 vibration module, as well as CMS2000 VIB-SENSOR. The system enables monitoring of rear bearing support vibration displacement in the range from 0 to 80 μm, with an «optimal» operating point of 40 μm. The permissible monitoring distance to the control object is up to 30 m without loss of vibration signal quality.
A dispatcher interface has been designed with functions for visualization, archiving, alarm signaling about technological parameters, and calculating the predicted moment of GPU surge onset.
A subsystem for controlling the station’s anti-surge valve has been designed, with status indication, based on the developed FB1 «Program» algorithm with the vibration state parameters at the facilityОб’єктом дослідження є нестаціонарний процес зриву потоку газу в нагнітачі газоперекачувального агрегату (ГПА), що супроводжується помпажними коливаннями. Проблематика полягає у комплексності підходу при створенні та експлуатації систем антипомпажного захисту на базі удосконалених процедур, алгоритмів та уніфікованих апаратно-програмних засобів.
Розроблено процедуру прогнозування помпажних коливань при послідовній роботі двох компресорних станцій. Особливістю є обробка інформації про динаміку технологічних параметрів на реальному об’єкті в передпомпажному і помпажному режимах для побудови екстраполяційної моделі з корекцією. Забезпечено допустиму похибку прогнозування з приведенням до середньоквадратичного відхилення 10–15%.
Розроблено систему антипомпажного захисту ГПА з функціональністю прогнозування на основі параметрів зсуву та вібропереміщення задньої опори нагнітача у вертикальному і горизонтальному напрямках. Розроблено апаратно-програмні засоби на основі PLC S7-1200, модуля вібрації SM 1281 та CMS2000 VIB-SENSOR. Система забезпечує контроль вібропереміщення задньої опори нагнітача ГПА в діапазоні від 0 до 80 мкм, при робочій точці «оптимальна» – 40 мкм. Забезпечено допустиму відстань до об’єкту контролю до 30 м, без втрати якості вібросигналів.
Розроблено диспетчерський інтерфейс з функціями візуалізації, архівування, аварійної сигналізації технологічних параметрів та розрахунку прогнозованого значення до моменту часу виникнення помпажних коливань.
Розроблено підсистему керування станційним антипомпажним клапаном з індикацією стану закриття або відкриття на основі розробленого алгоритму FB1 «Program», що враховує параметри вібраційного стану об’єкт
Розробка риборослинних снеків функціонального призначення з удосконаленим ліпідним складом та фізико-хімічними властивостями
No full textThis paper reports the results of a study aimed at devising a technology for producing fish-plant functional snacks. The research focuses on improving the product recipe in order to enhance its organoleptic, physicochemical, and rheological properties, as well as to increase its biological value.
The raw material includes minced mullet (Planiliza haematocheila), fortified with 20% Jerusalem artichoke powder, 0.5% of a 20% sodium alginate solution, and prophylactic salt with reduced sodium content. The effects of these additives on water-holding capacity, physicochemical characteristics, structural and mechanical properties, microbiological stability, and sensory attributes were evaluated. It was found that the addition of Jerusalem artichoke increased the water-holding capacity by 11.7%, while the incorporation of 0.5% sodium alginate solution decreased the yield stress to 8.1 kPa and increased stickiness to 3.2 kPa.
During production and storage, lipid modification processes were observed. The dynamics in accumulating the conjugated dienes and trienes, products of PUFA conjugation, which leads to the formation of additional functional properties, were studied. The peroxide value did not exceed 0.043% I2/100 g of fat, demonstrating high oxidative stability. The shelf life of the dried fish-plant snacks was determined to be up to 25 days when stored at 2–6°C.
The formulation devised demonstrates a strong potential for practical application in the field of functional nutrition, particularly in the production of health-oriented food products and could be implemented in large-scale manufacturing to meet daily physiological nutrient requirementsУ статті представлено результати дослідження, об’єктом якого є технологія виробництва риборослинних снеків функціонального призначення. Дослідження спрямоване на розв’язання проблеми удосконалення рецептури продукту з метою покращення його органолептичних, фізико-хімічних та реологічних властивостей, а також підвищення біологічної цінності. В якості сировини використано фарш з піленгасу, до якого додавали 20% порошку топінамбуру, 0,5% 20%-вого розчину альгінату натрію та профілактичну сіль зі зниженим вмістом натрію. Оцінено вплив цих добавок на вологоутримувальну здатність, фізико-хімічні, структурно-механічні, мікробіологічні та органолептичні показники. Встановлено, що додавання топінамбуру сприяє підвищенню ВУЗ на 11,7 %, а внесення 0,5 % 20%-вого розчину альгінату натрію ‑ зниженню граничної напруги зсуву до 8,1 кПа та підвищенню липкості до 3,2 кПа. Показано, що в процесі виробництва та зберігання снеків відбувається процес модифікації жирів сировини. Досліджено динаміку накопичення кон’югованих дієнів і триєнів – продуктів кон’югації ПНЖК, що зумовлює формування додаткових функціональних властивостей. Показник пероксидного числа не перевищував 0,043 % I₂/100 г жиру, що вказує на високу окислювальну стабільність. Встановлено, що термін придатності сушених риборослинних снеків становить до 25 діб за температури зберігання 2 ÷ 6°C. Розроблена рецептура має перспективу практичного застосування у сфері функціонального харчування, зокрема при виробництві продуктів, орієнтованих на здоровий спосіб життя, та може бути впроваджена у масове виробництво для задоволення добових фізіологічних потреб людини в основних нутрієнта
Виявлення галузево-специфічних кількісних показників результатів впровадження стратегій хмарної міграції
No full textThis study’s object is the cloud migration process of information systems (ISs). This paper aims to resolve the task of devising a quantitatively grounded classification of migration strategies while previous approaches relied on conceptual models without empirical validation of industry‐specific performance metrics.
Unlike existing categorizations, the proposed approach employs empirical data from 275 successful cloud migration cases, considering cost reduction, performance improvement, migration duration, as well as the number of cloud services used. Missing values are handled by multiple imputations via chained equations (MICE); outliers were removed using the interquartile range criterion, thereby enhancing result reliability. A taxonomy of three strategies – Lift-and-Shift, Re-platforming, and Reengineering – was established.
Quantitative results indicate that Lift-and-Shift was applied in 39.64% of cases with an average cycle of 5.94 months and cost reduction of 40.06%; Re-platforming in 38.55% of cases with 6.10 months and 38.12% cost savings; Reengineering in 21.82% with 6.28 months, 42% cost savings, and 141.66% performance gain. Further analysis revealed an industry dependence in strategy selection: Lift-and-Shift predominated in regulated sectors, whereas Re-platforming and Reengineering were preferred in high tech industries.
The findings could underpin automated decision support systems for planning cloud migration of IS at medium and large enterprises. The quantitative models enable forecasting of temporal and financial indicators based on system scale, technological landscape, and regulatory requirements. Implementation requires acquisition of performance and cost metrics and integration of MICE and outlier detection into pre-migration auditsОб’єктом дослідження є процес хмарної міграції інформаційних систем (ІС). У ході дослідження було вирішено проблему розробки кількісно обґрунтованої класифікації стратегій міграції, адже існуючі підходи базувалися на концептуальних моделях без емпіричної перевірки галузевих показників ефективності.
На відміну від існуючих класифікацій, запропонований підхід використовував емпіричні дані, отримані з 275 успішних кейсів міграції в хмару, з урахуванням таких показників, як зниження витрат, підвищення продуктивності, тривалість міграції та кількість використаних хмарних сервісів. Обробку пропущених значень було виконано методом множинної імпутації за ланцюговими рівняннями, аномальні спостереження видалено методом міжквартильного розмаху, що підвищило достовірність результатів. Було сформовано класифікацію з трьох стратегій – Lift-and-Shift, Re-platforming і Reengineering.
Кількісні результати показали, що Lift-and-Shift застосовувався в 39,64 % випадків із середнім циклом 5,94 міс. та показником зниження витрат у 40,06 %; Re-platforming – у 38,55 % із 6,10 міс. і 38,12 %; Reengineering – у 21,82 % із 6,28 міс., економією 42 % і приростом продуктивності 141,66 %. Подальший аналіз показав галузеву залежність вибору: Lift-and-Shift домінував у регульованих секторах, Re-platforming і Reengineering – у високотехнологічних.
Отримані результати можуть слугувати основою автоматизованих систем підтримки рішень при плануванні хмарної міграції ІС середніх і великих підприємств. Кількісні моделі давали змогу прогнозувати часові та фінансові показники з урахуванням масштабу, технологічного ландшафту й регуляторних вимог. Умовою застосування є збір метричних даних про продуктивність і витрати та інтеграція методів MICE і виявлення аномалій у передміграційному аудит
Проєктування протоколу QKD, стійкого до внутрішніх атак у повністю підключених децентралізованих мережах
No full textThis research focuses on enhancing the security of decentralized quantum key distribution (QKD) networks, where the absence of a central authority creates significant challenges such as malicious node infiltration, undetected key leakage, and unauthorized re-entry of revoked participants. Traditional authentication and trust models are insufficient for fully distributed QKD topologies, which remain highly vulnerable to insider threats and persistent compromise. To address these risks, let’s propose a layered security framework composed of three integrated components: Challenge-Response Authentication (CRA), Dynamic Trust Scoring (DTS), and Blockchain-Based Access Control (BBAC). CRA verifies node legitimacy through randomized quantum-state interactions, significantly reducing impersonation and quantum replay attacks. DTS implements real-time trust evaluation using anomaly detection to dynamically downgrade compromised nodes based on their behavioral deviations. BBAC maintains an immutable and tamper-proof trust ledger to block revoked nodes from re-entering under falsified identities and resists Sybil attacks using post-quantum cryptographic primitives. Simulation results confirm that the system improves detection rates of covert threats, ensures authentication latency under 10 ms, and reduces re-entry success to zero. The proposed architecture ensures long-term scalability and resilience, making it applicable to critical domains such as finance, national infrastructure, and military communication. This work contributes a novel, verifiable, and scalable solution to one of the most pressing open problems in distributed quantum networksЦе дослідження зосереджено на підвищенні безпеки децентралізованих мереж квантового розподілу ключів (КРК), де відсутність центрального органу влади створює значні проблеми, такі як проникнення зловмисних вузлів, непомітний витік ключів та несанкціонований повторний вхід відкликаних учасників. Традиційні моделі автентифікації та довіри недостатні для повністю розподілених топологій КРК, які залишаються дуже вразливими до внутрішніх загроз та постійних компрометацій. Щоб вирішити ці ризики, запропоновано багаторівневу структуру безпеки, що складається з трьох інтегрованих компонентів: автентифікація виклик-відповідь (АВВ), динамічна оцінка довіри (ДОД) та контроль доступу на основі блокчейну (КДОБ). АВВ перевіряє легітимність вузла за допомогою рандомізованих квантово-станових взаємодій, значно зменшуючи атаки уособлення та квантового повторення. ДОД реалізує оцінку довіри в режимі реального часу, використовуючи виявлення аномалій, для динамічного зниження рівня скомпрометованих вузлів на основі їхніх поведінкових відхилень. КДОБ підтримує незмінний та захищений від несанкціонованого доступу реєстр довіри, щоб блокувати повторний вхід відкликаних вузлів під фальсифікованими ідентифікаторами та протистояти атакам Sybil з використанням постквантових криптографічних примітивів. Результати моделювання підтверджують, що система покращує рівень виявлення прихованих загроз, забезпечує затримку автентифікації менше 10 мс та зводить успішність повторного входу до нуля. Запропонована архітектура забезпечує довгострокову масштабованість та стійкість, що робить її застосовною в таких критичних областях, як фінанси, національна інфраструктура та військовий зв'язок. Ця робота пропонує нове, перевірене та масштабоване рішення однієї з найактуальніших відкритих проблем у розподілених квантових мережа
Розробка магнітного активатора для запобігання утворенню накипу на поверхні трубчастих електричних водонагрівачів
No full textThe object of this study is the processes of scale formation in electric water heating systems when using water of increased hardness.
The paper reports the design and testing of a magnetic activator to prevent scale formation on tubular electric heaters under hard water conditions without the use of chemical reagents. The device with neodymium magnets is installed on the supply pipeline of the water heater and solves the problem of scale formation without the use of chemical reagents.
The experiment was conducted for 90 days on a laboratory bench simulating the operation of a domestic water heater. Magnetic treatment of water reduces the overall hardness by 15–20%, the content of Ca2⁺ and Mg2⁺ ions by 35–50% and forms predominantly an aragonite modification of calcium carbonate, which is less prone to strong adhesion to the heating surface. The thickness of the scale layer on the heating element is about 0.5 mm versus 2 mm in the control sample, which reduced additional energy costs from 13% to 3%.
The effect is attributed to the action of magnetic field on the hydrate shells of hardness ions, which contributes to the formation of a less durable aragonite modification of calcium carbonate and disruption of the conditions for the crystallization of durable calcite on the heating surface.
A unique feature of the device is a combination of internal and external magnetic activators based on neodymium magnets that generate a stable magnetic field with high induction, as well as the presence of a sump and design solutions that prevent contact of the magnets with water. This enables a long-term and targeted effect of the field on the water flow, which improves the efficiency of treatment. The magnetic activator is effective in domestic and industrial water heating systems with hard water; it increases the service life of the equipment, reduces energy consumption, and decreases the need for chemical reagentsОб’єктом дослідження були процеси утворення накипу в електричних водонагрівальних системах за використання води підвищеної жорсткості.
Дослідження присвячено розробці та апробації магнітного активатора для запобігання утворенню накипу на трубчастих електронагрівачах у жорсткій воді без застосування хімічних реагентів.
Пристрій з неодимовими магнітами встановлюється на подаючому трубопроводі водонагрівача та вирішує проблему накипоутворення без використання реагентів. Експеримент тривав 90 днів на лабораторному стенді, що імітував роботу побутового водонагрівача.
Магнітна обробка води знизила загальну жорсткість на 15–20%, вміст іонів Ca2⁺ та Mg2⁺ — на 35–50%, а також сприяла формуванню переважно арагонітної модифікації карбонату кальцію, менш схильної до міцного зчеплення з поверхнею нагріву. Товщина шару накипу на нагрівальному елементі склала близько 0,5 мм проти 2 мм у контрольному зразку, що забезпечило зменшення додаткових енерговитрат із 13% до 3%.
Ефект пояснюється дією магнітного поля на гідратні оболонки іонів жорсткості, що сприяє утворенню менш міцної арагонітної модифікації карбонату кальцію та порушує умови кристалізації стійкого кальциту на нагрівальній поверхні.
Унікальною особливістю пристрою є комбінація внутрішнього та зовнішнього магнітних активаторів на основі неодимових магнітів, що створюють стабільне магнітне поле з високою індукцією, а також наявність відстійника та конструктивних рішень, які запобігають контакту магнітів із водою. Це забезпечило тривалу та спрямовану дію поля на потік води, що підвищило ефективність обробки.
Магнітний активатор ефективний у побутових та промислових системах водонагріву з жорсткою водою, збільшує термін служби обладнання, знижує енергоспоживання та зменшує потребу в хімічних реагента
Підвищення ефективності керування теплицею за допомогою моделі марковського процесу прийняття рішень
No full textThe object of this paper is the process of greenhouse control. The study solves the task of rational greenhouse control based on the Markov decision-making process taking into account two-level optimization. A random Markov decision-making process has been defined for the problem of greenhouse operation improvement.
A greenhouse control model was built, which makes it possible to determine rational microclimate parameters to grow agricultural crops. To validate the greenhouse control model, real data from an experiment on growing strawberries in a greenhouse complex were used.
Observations lasted from May 17 to June 8, 2025. Monitoring of microclimate parameters was carried out around the clock with an interval of 1 minute, which ensured high accuracy of the analysis. The experimental scenario included three irrigation circuits, a heating system, LED lighting, ventilation, and CO2 monitoring.
The proposed approach to greenhouse management based on the Markov decision-making process model demonstrates high practical value, especially in the context of growing sensitive crops such as strawberries. The simulation shows that the implementation of two-level optimization in autonomous greenhouse control systems could provide an increase in yield by 10.15%. At the same time, due to the significant volume of the greenhouse and the high thermal inertia of the structures, the actual values of the microclimate parameters deviate from the rational ones by 10–15%, as a result of which the calculated yield increase for the model built is about 7%.Об’єктом дослідження є процеси керування теплицею. У дослідженні вирішується проблема раціонального керування теплицею на основі марківського процесу прийняття рішень з врахуванням дворівневої оптимізації/ Визначено випадковий марківський процес прийняття рішень для задачі вдосконалення роботи теплиці.
Було побудовано модель для керування теплицею, яка дозволяє визначати раціональні параметри мікроклімату для вирощування сільськогосподарських культур. Для верифікації моделі для керування теплицею використано реальні дані експерименту з вирощування полуниці в тепличному комплексі. Спостереження тривали з 17 травня по 8 червня 2025 року. Моніторинг параметрів мікроклімату здійснювався цілодобово з інтервалом 1 хвилина, що забезпечило високу точність аналізу. Експериментальний сценарій включав три контури зрошення, систему обігріву, LED‑освітлення, вентиляцію та моніторинг CO₂. Запропонований підхід до керування теплицею на основі моделі марківського процесу прийняття рішень демонструє високу практичну цінність, особливо в контексті вирощування чутливих культур, таких як полуниця. Моделювання показує, що впровадження дворівневої оптимізації в системах автономного керування теплицею може забезпечити збільшення врожайності на 10,15%. Водночас, через значний об’єм теплиці та високу теплову інерційність конструкцій фактичні значення параметрів мікроклімату відхиляються від раціональних на 10–15%, унаслідок чого для розробленої моделі розрахований приріст врожайності становить близько 7
Визначення впливу нанофільтрації на поживну та біологічну цінність молочної сироватки
No full textThe object of this study is the nutritional and biological value of whey subjected to nanofiltration treatment. The problem addressed is the insufficient efficiency of traditional methods of whey processing to increase its nutritional and biological value without losing useful components.
The study found that the use of nanofiltration significantly affects the consistency of whey, which becomes thicker and more viscous. The taste and smell change from sour-milk to sweet, with pleasant whey notes. Nanofiltration leads to an increased concentration of dry matter, by 3.3 times; protein, by 3.8 times; and minerals, by 2 times. Active acidity also increases, which indicates changes in acid-alkaline balance. Analysis of the amino acid composition revealed an average increase in both essential (threonine +31.24%, leucine +31.13%, methionine +24.12%, lysine +28.65%) and non-essential amino acids (serine +69.08%, glycine +54.43%, alanine +67.36%, and aspartic acid +21.46%). The amino acid score of most essential amino acids exceeded 110% while the coefficient of variation decreased, indicating a more balanced composition.
The increase in the biological value of whey to 60.4% indicates its increased nutritional value and potential as a functional ingredient in food products. The results obtained are explained by the selective permeability of nanofiltration membranes. In particular, those that retain protein substances and allow water and low-molecular components to pass through.
The results have practical significance since the ability of nanofiltration to selectively separate substances enables effective processing of whey, while preserving its nutritional and biological propertiesОб’єктом дослідження є поживна та біологічна цінність молочної сироватки, що піддається нанофільтраційній обробці. Проблема полягала у недостатній ефективності традиційних способів переробки сироватки для підвищення її поживної та біологічної цінності без втрати корисних компонентів. У проведеному досліджені встановлено, що застосування нанофільтрації суттєво впливає на консистенцію сироватки, яка стає більш густою і в’язкою. Смак і запах змінюється від кисломолочного до солодкого, з приємними сироватковими нотками. Нанофільтрація призводить до концентрації сухих речовин у 3,3 рази, білка ‒ у 3,8 рази, мінеральних речовин ‒ у 2 рази. Також підвищується активна кислотність, що свідчить про зміни кислотно-лужного балансу. Аналіз амінокислотного складу показав усереднене збільшення як незамінних (треоніну +31,24%, лейцину +31,13%, метіоніну +24,12%, лізину +28,65%), так і замінних амінокислот (серину +69,08%, гліцину +54,43%, аланіну +67,36% та аспарагінової кислоти +21,46%). Амінокислотний скор більшості незамінних амінокислот перевищував 110%, а коефіцієнт розбіжності знизився, що вказує на більш збалансований склад. Збільшення біологічної цінності сироватки до 60,4% свідчить про її підвищену харчову цінність та потенціал як функціонального інгредієнта харчових продуктів. Отримані результати пояснюються вибірковою проникністю мембран нанофільтрації. Зокрема, які затримують білкові речовини та пропускають воду і низькомолекулярні компоненти. Отримані результати мають практичне значення, оскільки здатність нанофільтрації до селективного розділення речовин забезпечує ефективну переробку молочної сироватки, зберігаючи при цьому її поживні та біологічні властивост
Визначення ефективності GPT-4.1-mini для багатокласової категоризації тексту англійською та українською мовами
No full textThe object of this study is the process of multiclass automatic categorization of user queries using large language models under the conditions of a language transition from English to Ukrainian.
The scientific task relates to the fact that most modern large language models (LLMs) are optimized for English while their effectiveness for morphologically complex and low-resource languages, particularly Ukrainian, remains insufficiently studied.
In this work, an experimental approach was devised and implemented to evaluate the transferability of the GPT-4.1-mini model from English to Ukrainian in the task to categorize 11,047 user queries spanning nine applied domains. The analysis employed conventional metrics (Recall, Precision, Weighted-F1, Macro-F1) alongside a novel indicator, the Uncertainty/Error Rate (U/E), which captures the proportion of model refusals and “hallucinations.”
The findings demonstrate that the highest quality was achieved on the English dataset (Macro-F1 = 69.78%, U/E = 0.05%). When Ukrainian prompts were applied, Macro-F1 decreased to 63.73%; however, the U/E equaled 0%, indicating higher reliability of responses. Using English prompts with Ukrainian-language data preserved nearly the same level of accuracy (Macro-F1 = 69.66%), thereby revealing strong internal translation and generalization mechanisms.
The novelty of this study is attributed to the use of a large multidomain parallel corpus, the systematic comparison of prompts in two languages, the application of the state-of-the-art model GPT-4.1-mini, and the introduction of the U/E metric as a reliability criterion. The proposed approach demonstrates the feasibility of applying GPT-4.1-mini to Ukrainian-language information services without additional training, particularly for automatic query routing in financial, medical, legal, and other domains.Об’єктом дослідження є процес багатокласової автоматичної категоризації користувацьких запитань за допомогою великих мовних моделей в умовах переходу з англійської мови на українську.
Наукова проблема полягає в тому, що більшість сучасних великих мовних моделей (LLM) оптимізовані для англійської мови, тоді як ефективність їхнього застосування до морфологічно складних і ресурсно обмежених мов, зокрема української, залишається недостатньо вивченою.
У роботі розроблено та реалізовано експериментальний підхід до оцінювання переносимості моделі GPT-4.1-mini з англійської на українську мову в задачі класифікації 11 047 користувацьких запитань, що охоплюють дев’ять прикладних доменів. Для аналізу застосовано традиційні метрики (Recall, Precision, Weighted-F₁, Macro-F₁) та новий показник Uncertainty/Error Rate (U/E), який характеризує частку відмов і «галюцинацій» моделі.
Результати дослідження показали, що найвища якість досягається на англомовному наборі (Macro-F₁ = 69.78%, U/E = 0.05%). При використанні україномовних промптів Macro-F₁ знизився до 63.73%, проте U/E дорівнював 0%, що свідчить про підвищену надійність відповідей. Використання англомовних промптів для україномовних даних дозволило зберегти майже незмінний рівень точності (Macro-F₁ = 69.66%), демонструючи сильні механізми внутрішнього перекладу та узагальнення.
Особливістю роботи є використання великого багатодоменного паралельного корпусу, зіставлення промптів двома мовами, використання нової моделі GPT-4.1-mini та введення метрики U/E як критерію надійності. Запропонований підхід довів можливість використання моделі GPT-4.1-mini для україномовних інформаційних сервісів без додаткового навчання, зокрема для автоматичної маршрутизації запитів у фінансовому, медичному, юридичному та інших домена
Порівняльна оцінка алгоритмів машинного навчання для прогнозування врожайності пшениці з використанням кліматичних індикаторів та супутникових індексів вегетації
No full textThe object of the study is wheat yield forecasting based on the integration of climatic indicators, satellite vegetation indices, and machine learning algorithms. The problem to be solved is the limited accuracy of traditional crop yield forecasting methods, which fail to capture the complex nonlinear and multidimensional interactions among climatic, biophysical, and agronomic factors, thereby reducing their applicability for global food security tasks. The proposed approach is applied to a dataset comprising 345 observations from 2001–2023, combining vegetation indices (MODIS), climatic parameters (ERA5), and official statistics on yield and sown areas.
The methodology included descriptive statistics, correlation analysis and forecasting models based on random forest, support vector machine and convolutional neural network. Model performance was assessed using coefficient of determination, root mean square error and mean absolute error. Random forest and support vector machine showed the highest accuracy (R2 = 0.85 with low errors), while convolutional neural network was less effective due to the limited dataset. The analysis confirmed the decisive role of vegetation indices, especially the normalized difference vegetation index, together with precipitation, temperature and sown area.
The results address the identified research gap by demonstrating that the integration of climatic indicators and satellite vegetation indices significantly enhances the performance of machine learning models for wheat yield forecasting. In particular, the findings highlight the advantages of ensemble and support vector methods, which proved to be more robust and accurate under conditions of high climatic variability.
The practical value lies in the potential use of these models in early warning and decision-support systems for farmers and state institutions, improving agrotechnical planning, resource allocation, and reducing food security risks, thereby contributing to global food securityОб'єктом дослідження є прогнозування врожайності пшениці на основі інтеграції кліматичних показників, супутникових вегетаційних індексів та алгоритмів машинного навчання. Проблема, яку необхідно вирішити, полягає в обмеженій точності традиційних методів прогнозування врожайності сільськогосподарських культур, які не враховують складні нелінійні та багатовимірні взаємодії між кліматичними, біофізичними та агрономічними факторами, що зменшує їхню застосовність для завдань глобальної продовольчої безпеки. Запропонований підхід застосовується до набору даних, що містить 345 спостережень за 2001–2023 роки, поєднуючи вегетаційні індекси (MODIS), кліматичні параметри (ERA5) та офіційну статистику щодо врожайності та посівних площ.
Методологія включала описову статистику, кореляційний аналіз та моделі прогнозування на основі випадкового лісу, методу опорних векторів та згорткової нейронної мережі. Продуктивність моделі оцінювалася за допомогою коефіцієнта детермінації, середньоквадратичної помилки та середньої абсолютної помилки. Метод випадкового лісу та метод опорних векторів показали найвищу точність (R2 = 0,85 з низькими помилками), тоді як згорткова нейронна мережа була менш ефективною через обмежений набір даних. Аналіз підтвердив вирішальну роль вегетаційних індексів, особливо нормалізованого різницевого вегетаційного індексу, разом з опадами, температурою та посівними площами.
Результати вирішують виявлену прогалину в дослідженнях, демонструючи, що інтеграція кліматичних індикаторів та супутникових вегетаційних індексів значно підвищує продуктивність моделей машинного навчання для прогнозування врожайності пшениці. Зокрема, результати дослідження підкреслюють переваги ансамблевих та опорних векторних методів, які виявилися більш надійними та точними в умовах високої кліматичної мінливості.
Практична цінність полягає в потенційному використанні цих моделей у системах раннього попередження та підтримки рішень для фермерів та державних установ, покращуючи агротехнічне планування, розподіл ресурсів та зменшуючи ризики для продовольчої безпеки, тим самим сприяючи глобальній продовольчій безпец
Визначення механізму захоплюючої здатності валків і прокатки на межі стійкості при асиметричному навантаженні
No full textThis study’s object is the stressed state of the plastic deformation site under conditions of load asymmetry when metal is gripped by rolls, under the determining modes of process stability. The task addressed is the implementation of shape change at the rolling process stability threshold related to a decreased force load under the increased strain impact.
A physical and mathematical model of a flat rolling theory problem has been built under conditions of multi-parameter factors affecting the gripping capacity of rolls and the stability of rolling process.
The plasticity theory problem was solved analytically using the method of argument of a function of a complex variable. The solution to the plane problem is shown, using the asymmetry of the process, the counter-directed flow of metal. The nonlinearity of the plasticity theory problem was taken into account.
Based on the mathematical model, a new force factor was identified and investigated: the force stretching factor from the lagging zone. A new single-zone deformation mode with minimum process stability was identified. The process was investigated under conditions of multiparameter influence on rolls gripping ability and its stability. The zones of reachability were established for a deformation focus shape factor within the range of 5.00...15.00. The mode of partial suppression of the zeroing factors of the metal stressed state was investigated under conditions of multi-parameter influence on the gripping ability of the rolls and the stability of the process. Stability indicators of transient modes were determined: at α = 0.077, the ratio f/α = 1.10…1.95; at α = 0.129, the ratio f/α = 1.19…1.95; at α = 0.168, the ratio f/α = 1.28…1.95.
This study’s results make it possible to solve technological problem related to the development of rolling schemes when the gripping force of friction and the pushing force of normal pressure arise during the forming processОб’єкт дослідження – напружений стан пластичного осередка деформації при асиметричному навантаженні, захоплені металу валками, визначальних режимах стійкості процесу.
Проблема, яка вирішувалася, це реалізація ефекту пластичної формозміни на межі стійкості процесу прокатки, пов'язаного зі зниженням силового навантаження при збільшеному деформаційному впливі.
Розроблено фізичну та математичну модель плоскої задачі теорії прокатки в умовах багатопараметричних чинників впливу на захоплюючу здатність валків, стійкість процесу прокатки.
Задачу теорії пластичності розв'язано аналітично з використанням методу аргумент функцій комплексної змінної. Показано розв'язання плоскої задачі з погляду асиметрії процесу, протиспрямованої течії металу. Враховано нелінійність задачі теорії пластичності.
На базі математичної моделі виявлено та досліджено новий силовий фактор: фактор силового розтягування з боку зони відставання. Виявлено новий однозонний режим деформації з мінімальною стійкістю процесу. Процес досліджено в умовах багатопараметричного впливу на захоплюючу здатність валків і його стійкість. Встановлені зони досяжності при факторі форми вогнища деформації в межах 5.00…15.00. Досліджено режим часткового пригнічувального впливу обнуляючих чинників напруженого стану металу на захоплюючу здатність валків і стійкість процесу. Визначено показники стійкості перехідних режимів, при α = 0.077 показник відношення f/α = 1.10…1.95; при α = 0.129 показник відношення f/α = 1.19…1.95; при α = 0.168 показник відношення f/α = 1.28…1.95.
Результати роботи дають змогу розв'язувати технологічну проблему, пов'язану з розробленням схем прокатки, коли в процесі формування виникають захоплювальна сила тертя і виштовхувальна сила нормального тиск