Bulletin of Lviv State University of Life Safety
Not a member yet
990 research outputs found
Sort by
ЗАСТОСУВАННЯ ГІБРИДНИХ МОДЕЛЕЙ У МОНІТОРИНГУ ЕКОЛОГІЧНИХ СПІЛЬНОТ
Get PDFMonitoring ecological communities in natural reserves is of critical importance for biodiversity conservation, especially in the context of climate change and human-induced pressures. Traditional methods, such as manually analysing camera trap data or using statistical modelling, have limitations. These include low image quality due to weather conditions or insufficient lighting, uncertainty when classifying similar species and a lack of adaptation to local ecosystems. Although modern approaches based on convolutional neural networks (CNNs) demonstrate high accuracy with global datasets, their effectiveness decreases in real-world conditions involving noise and limited training data, particularly with regard to regional peculiarities. The application of hybrid models combining CNNs with fuzzy logic offers a promising solution, enabling the handling of uncertainty and enhancing system robustness. However, these approaches remain underexplored, and their practical value for biodiversity monitoring requires detailed analysis.The purpose of this article is to review the current state of applying hybrid models in the monitoring of ecological communities; to assess their respective advantages and disadvantages compared to traditional methods; and to outline prospects for their future development. The study employs comparative analysis methods to evaluate the accuracy, computational complexity, and adaptability of models, alongside data synthesis to identify trends and gaps. Special attention is given to examples of hybrid approaches (CNN + fuzzy logic) in species classification and ecosystem dynamics forecasting tasks.The analysis conducted in the study indicates that hybrid models achieve an accuracy improvement in species classification of up to 85–90% under challenging conditions (low-quality images, species similarity), surpassing traditional CNNs (70–80%). Their ability to manage uncertainty through fuzzy logic makes them promising for local ecosystems, such as Ukrainian reserves. Nevertheless, gaps are identified: high computational complexity, limited training data, and insufficient integration with geographic information systems (GIS). Prospects include the development of optimized algorithms, adaptation to regional conditions, and the creation of cost-effective solutions for nature conservation. The findings of this article will contribute to further research and practical implementation of hybrid models in biodiversity monitoring.Моніторинг екологічних спільнот в природних заповідниках є критично важливим для збереження біорізноманіття, особливо в умовах кліматичних змін і антропогенного впливу. Традиційні методи, такі як ручний аналіз даних фотопасток або використання статистичних моделей, мають певні обмеження, зокрема низька якість зображень (через погодні умови чи недостатнє освітлення), невизначеність у класифікації схожих видів і брак адаптації до локальних екосистем. Сучасні підходи, засновані на згорткових нейронних мережах (CNN), демонструють високу точність у глобальних наборах даних, але їхня ефективність знижується в реальних умовах із шумом і нестачею тренувальних даних, особливо для регіональних особливостей. Використання гібридних моделей, що поєднують CNN із нечіткою логікою, пропонує перспективне рішення, дозволяючи обробляти невизначеність і підвищувати стійкість систем. Однак ці підходи залишаються недостатньо дослідженими, а їхня практична цінність для моніторингу біорізноманіття потребує детального аналізу.Метою статті є огляд сучасного стану застосування гібридних моделей у моніторингу екологічних спільнот, оцінка їхніх переваг і недоліків порівняно з традиційними методами, а також визначення перспектив їхнього розвитку. Використано методи порівняльного аналізу для оцінки точності, обчислювальної складності та адаптивності моделей, а також синтез даних для окреслення трендів і прогалин. Особливу увагу приділено прикладам гібридних підходів (CNN + нечітка логіка) у задачах класифікації видів і прогнозування динаміки екосистем.Виконаний у роботі аналіз свідчить, що гібридні моделі забезпечують підвищення точності класифікації до 85–90% у складних умовах (низька якість зображень, схожість видів), що перевершує традиційні CNN (70–80%). Їхня здатність обробляти невизначеність завдяки нечіткій логіці робить їх перспективними для локальних екосистем, таких як українські заповідники. Водночас виявлено прогалини: висока обчислювальна складність, обмежена кількість тренувальних даних і недостатня інтеграція з геоінформаційними системами. Перспективи включають розробку оптимізованих алгоритмів, адаптацію до регіональних умов і створення економічно доступних рішень для природоохоронної галузі. Результати статті сприятимуть подальшим дослідженням і практичному впровадженню гібридних моделей у моніторинг біорізноманіття
МОДЕЛЮВАННЯ ЗАХИСТУ ОПЕРАЦІЙНИХ СИСТЕМ ВІД РЕАЛІЗАЦІЇ КІБЕРАТАК З ВИКОРИСТАННЯМ КРИТЕРІЮ ПІРСОНА
Get PDFIntroduction. In today's conditions of rapid development of digital technologies and the increase in the number of cyberattacks, the issue of effective protection of operating systems is becoming particularly relevant. Traditional information security tools are often unable to respond in a timely manner to the latest types of threats that are constantly evolving and becoming more complex. One of the key problems remains the insufficient effectiveness of methods for predicting cyberattacks, which does not allow for timely detection of potential vectors of interference in systems. At the same time, modern statistical analytics opens up new opportunities for developing models that can determine the probability of an attack even before it is actually carried out. One of such methods is the use of the Pearson correlation coefficient to identify patterns between system activity and the probability of cyber incidents. However, in practice, research in this area remains fragmented, and a systematic approach to modeling protection - taking into account statisticaldependencies between security parameters - is still developed. Thus, the arises a need to develop a comprehensive model for protecting operating systems from cyberattacks. This model should be based on the analysis of correlations between the system’s behavioral characteristics and indicators of a potential threat, using the Pearson criterion as a tool for identifying significant dependencies.Purpose. The purpose of this article is to develop and substantiate a model of an action plan for protecting operating systems from cyberattacks. The proposed model identifies correlations between system performance parameters and threat indicators using the Pearson criterion, and applies the results to predict the probability of attacks and enhance anomaly detection systems in cyberspace.Results. The article presents the results of a study that modelled the protection of operating systems against cyberattacks. The study used the Pearson criterion to identify statistically significant relationships between quantitative cyberthreat cases against different types of operating system.A cybersecurity action plan for Windows and Linux operating systems was modelled based on the results obtained, taking into account their specifics and equivalent vulnerability to cyberattacks.The key areas of protection are outlined, including system updates, access control, monitoring, network security, redundancy and staff training.Conclusion. The proposed modelling, based on the Pearson criterion, enables the effective detection of statistical patterns preceding the implementation of cyberattacks on operating systems.The use of such an approach increases the level of preventive protection and contributes to the timely detection ofpotential threats.Постановка проблеми. У сучасних умовах стрімкого розвитку цифрових технологій та зростання кількості кібератак питання ефективного захисту операційних систем набуває особливої актуальності. Традиційні засоби інформаційної безпеки часто не здатні своєчасно реагувати на новітні типи загроз, що постійно еволюціонують та ускладнюються. Однією з ключових проблем залишається недостатня ефективність методів прогнозування кібератак, що не дозволяє своєчасно виявляти потенційні вектори втручання в системи. Водночас, сучасна статистична аналітика відкриває нові можливості для розробки моделей, які здатні визначати ймовірність реалізації атаки ще до її фактичного здійснення. Одним із таких методів є використання коефіцієнта кореляції Пірсона для виявлення закономірностей між системною активністю та ймовірністю кіберінцидентів. Однак на практиці дослідження у цій сфері залишаються фрагментарними, а системний підхід до моделювання захисту з урахуванням статистичних залежностей між параметрами безпеки — недостатньо розроблений. Таким чином, постає проблема розробки комплексної моделі захисту операційних систем від кібератак, яка базується на аналізі кореляційних зв’язків між поведінковими характеристиками системи та ознаками потенційної загрози, з використанням критерію Пірсона як інструменту виявлення значущих залежностей. Мета. Метою статті є розробка та обґрунтування моделі плану дій захисту операційних систем від кібератак шляхом виявлення кореляційних залежностей між параметрами функціонування системи та індикаторами загроз за допомогою критерію Пірсона, з подальшим застосуванням отриманих результатів для прогнозування ймовірності реалізації атак та вдосконалення систем виявлення аномалій у кіберпросторі. Результати. У статті представлено результати дослідження, спрямованого на моделювання захисту операційних систем від кібератак із використанням критерію Пірсона як інструменту для виявлення статистично значущих зв’язків між кількісними випадками реалізації кіберзагроз щодо операційних систем різних типів. На основі отриманих результатів змодельовано план заходів із кібербезпеки для операційних систем Windows і Linux з урахуванням їх специфіки та рівнозначної вразливості до кібератак. Описано ключові напрями захисту, включно з оновленням систем, контролем доступу, моніторингом, мережевою безпекою, резервуванням та навчанням персоналу. Висновки. Запропоноване моделювання на основі критерію Пірсона дозволяє ефективно виявляти статистичні закономірності, що передують кібератакам на операційні системи. Застосування такого підходу підвищує рівень превентивного захисту та сприяє своєчасному виявленню потенційних загроз
ПІДВИЩЕНИЙ ПЕРЕХІДНИЙ ОПІР ЕЛЕКТРОМЕРЕЖ ЯК ПРИЧИНА ПОЖЕЖ
Get PDFProblem statement. The article focuses on the actual problem of increased fire hazard of power grids of old buildings in Odesa and Lviv, which is associated with an increase in electrical load and the presence of areas with high transient resistance (TR). Based on the analysis of electrophysical parameters, a method for assessing the state of power grids is proposed, which allows timely detection of emergency areas with HTR.Research methods. To detect areas with increased transient resistance (TR) in hidden low-voltage power grids (up to 1000 V inclusive), we propose to use a diagnostic approach based on the analysis of the ratio between the input electrical power supplied to the consumer load and the power directly consumed by this load. The methodology involves comparing the input and output voltages with the calculation of the fire hazard factor, which determines the input power to output power ratio, i.e. the proportion of energy that does not reach the load and is lost to heating.Results. An increase in the fire hazard factor indicates an increase in losses in the network, which, in turn, may indicate a decrease in the cross-section of conductors, oxidation of contacts, or areas with critical transient resistance. Experimental studies of the power distribution network with areas of high transient resistance confirm the effectiveness of this approach for diagnosing hidden networks with voltages up to 1000 V. A photo of the experimental setup for determining the emergency state of a hidden electrical network is shown. Scientific significance. The proposed approach makes it possible to prevent the emergence of fires in intra-building electrical networks and reduce the risk of fires caused by the thermal effect of electrical energy, that is, to minimize the possibility of fires in buildings, in particular in historical heritage sites.Постановка проблеми. Розглянуто актуальну проблему підвищеної пожежної небезпеки електромереж старих будівель Одеси та Львова, що пов’язано із зростанням електричного навантаження та наявністю ділянок з підвищеним перехідним опором (ППО). На основі аналізу електрофізичних параметрів запропоновано метод оцінювання стану електромереж, який дозволяє своєчасно виявляти аварійні ділянки із ППО.Методика проведення досліджень. Для виявлення ділянок із підвищеним перехідним опором (ППО) у прихованих низьковольтних електричних мережах (напругою до 1000 В включно) пропонується використання діагностичного підходу, що базується на аналізі співвідношення між вхідною електричною потужністю, яка подається на навантаження споживача, та потужністю, безпосередньо спожитою цим навантаженням. Методика передбачає порівняння вхідної та вихідної напруг з розрахунком коефіцієнта пожежонебезпеки, який визначає відношення вхідної потужності до вихідної, тобто частку енергії, яка не доходить до навантаження і втрачається на нагрівання. Результати роботи. Збільшення коефіцієнта пожежонебезпеки свідчить про наростання втрат у мережі, що, в свою чергу, може вказувати на зменшення поперечного перерізу провідників, окиснення контактів або на ділянки з критичним перехідним опором. Експериментальні дослідження електромережі з ділянками з підвищеним перехідним опором підтверджують ефективність застосування цього підходу для діагностики прихованих мереж напругою до 1000 В. Наведено фото експериментальної установки для визначення аварійного стану прихованої електричної мережі. Наукова новизна. Запропонований підхід дає змогу запобігти виникненню пожежі у внутрішньобудинкових електромережах та зменшити ризик виникнення пожеж, спричинених тепловою дією електричної енергії, тобто мінімізувати можливість загорянь у будівлях, зокрема в об’єктах історичної спадщини
ІННОВАЦІЙНІ ПІДХОДИ ДО СТВОРЕННЯ ІНКЛЮЗИВНИХ ПЛАНІВ ЕВАКУАЦІЇ ПРИ ПОЖЕЖІ
Get PDFProblem. Traditional fire evacuation plans are not adapted to the needs of low-mobility groups, which reduces their safety and effectiveness. The lack of adaptive routes, accessible interfaces, and reliable mechanisms under critical conditions significantly complicates evacuation for vulnerable populations. Purpose. The study aims to develop and substantiate the concept of inclusive fire evacuation plans that ensure adaptability, accessibility, and real-time efficiency for all user groups, including individuals with special needs. Research Methods. The study analyzed the prospects of using SLAM, IoT, and AR/VR technologies for creating inclusive evacuation plans. System modeling was performed for a client-server architecture and route adaptation algorithms (A*, Dijkstra). Visualization of component integration, interfaces, and reliability mechanisms was conducted using UML-like diagrams. The principles of inclusivity were explored through multimodal interfaces and their personalization. Key Findings. A conceptual model of an interactive evacuation system was developed, integrating SLAM for map generation, IoT and fire alarm systems for environmental monitoring (e.g., smoke and temperature), and AR/VR interfaces (AR glasses, mobile applications) for multimodal interaction. The A*/Dijkstra algorithms generate adaptive routes, including barrier-free paths for individuals with reduced mobility and rest zones for the elderly. Interfaces provide visual, auditory, and tactile channels, personalized to users’ physical needs and localized for different languages. Reliability mechanisms (offline mode, data backup, redundancy) ensure stability under critical conditions. Diagrams illustrate component integration, highlighting the system’s scalability and inclusivity, and demonstrate significant advantages over traditional approaches. Conclusions. Innovative approaches to creating inclusive fire evacuation plans were explored. The proposed system concept, based on SLAM, IoT, and AR/VR technologies, ensures accessibility and safety for all user groups. Future research will focus on developing mathematical models to optimize routing algorithms under uncertainty and on creating protocols for integrating IoT sensors with various building systems.Проблема. Традиційні плани евакуації при пожежі не адаптовані під потреби маломобільних груп населення, що знижує їхню безпеку та ефективність. Відсутність адаптивних маршрутів, доступних інтерфейсів і надійних механізмів у критичних умовах суттєво ускладнює евакуацію. Мета роботи – розробити та обґрунтувати концепцію інклюзивних планів евакуації при пожежі, що забезпечують адаптивність, доступність і ефективність у реальному часі для всіх груп користувачів. Методи дослідження. Проаналізовано перспективи застосування SLAM, IoT і AR/VR для створення інклюзивних планів евакуації. Виконано системне моделювання клієнт-серверної архітектури та алгоритмів адаптації маршрутів (A*, Dijkstra). Виконано візуалізацію інтеграції компонентів, інтерфейсів і механізмів надійності. Досліджено принципи інклюзивності через мультимодальні інтерфейси та їхню персоналізацію. Основні результати дослідження. Розроблено концептуальну модель інтерактивної евакуаційної системи, яка інтегрує SLAM для створення карт, IoT і АПС для моніторингу середовища (задимлення, температура) та AR/VR-інтерфейси (AR-окуляри, мобільні додатки) для мультимодальної взаємодії. Алгоритми A*/Dijkstra генерують адаптивні маршрути, такі як безсходові шляхи для осіб із зниженою мобільністю чи зони відпочинку для людей похилого віку. Інтерфейси надають візуальні, аудіальні та тактильні канали, персоналізовані до фізичних потреб і локалізовані для різних мов. Механізми надійності (офлайн-режим, резервне копіювання, дублювання даних) забезпечують стабільність у критичних умовах. Наведено схеми, що демонструють інтеграцію компонентів, підкреслюючи масштабування та інклюзивність системи, що має низку переваг в порівнянні з традиційними підходами. Висновки. Розглянуто інноваційні підходи до створення інклюзивних планів евакуації при пожежі. Запропонована концепція системи реалізації інклюзивних планів евакуації при пожежі на основі SLAM, IoT і AR/VR дає змогу забезпечити доступність і безпеку для всіх груп користувачів. Подальші дослідження будуть спрямовані на розробку математичних моделей для оптимізації алгоритмів маршрутизації в умовах невизначеності та створення протоколів інтеграції IoT-сенсорів із різними типами будівельних систем
МОДЕЛЬ АДАПТИВНОГО ВИЯВЛЕННЯ ВИДІВ У ЗМІШАНИХ ЕКОСИСТЕМАХ НА ОСНОВІ ДИНАМІЧНИХ ВАГОВИХ КОЕФІЦІЄНТІВ
Get PDFProblem. Monitoring rare species in the Roztochchia Nature Reserve is significantly complicated by the intrinsically low quality of camera trap images, which is caused by various ambient factors (e.g., fog, nighttime conditions, partial occlusion, and species similarity). Traditional models based exclusively on Convolutional Neural Networks (CNN) typically achieve classification accuracy in the range of 80–85%, while simpler static approaches yield 70–75%. These performance values are objectively insufficient for supporting effective decision-making in conservation management. Hybrid models incorporating fuzzy logic reach slightly higher accuracy (85–90%), but their practical adaptability to highly localized environmental conditions remains limited due to the general lack of regional-specific datasets and robust continuous learning mechanisms. Objective. The primary aim of the study is to develop an advanced adaptive hybrid architecture based on a pre-trained CNN (specifically ResNet-50/YOLOv5) integrated with a lightweight logistic layer and a mechanism for fuzzy weight correction. This new architecture must be capable of effective online parameter updates and demonstrate enhanced robustness to the significant uncertainties inherent in the real-world operational conditions of the Roztochchia Nature Reserve. Methods. A comprehensive mathematical model for online weight updating was rigorously proposed. This model incorporates a novel fuzzy coefficient, which is calculated using specific heuristics based on image properties such as blur, contrast, and feature similarity. Experiments were primarily conducted on a simulated dataset (1000 images), which was generated from a normal distribution with parameters derived from a pre-trained ResNet-50 model on the renowned iWildCam dataset. Labels corresponded to a 15% detection rate of the target species (European bison); the calculated fuzzy coefficient was approximately in 82% of cases and ranged from to in the remaining 18%. The dynamics of classification probability, the weight vector norm, the fuzzy coefficient values, and a comparative analysis with a static model were thoroughly evaluated. Results. The proposed adaptive model achieved accuracy after training iterations (representing a significant increase of compared to the static ResNet-50 baseline model). The classification probability increased nonlinearly from an initial to , and the weight norm successfully stabilized at a value of . The dedicated fuzzy correction mechanism was strategically activated in of all processing cases, effectively preventing system instability. The resulting distribution of the fuzzy coefficient confirmed a clear bimodal pattern. All key results were visualized using a detailed architecture block diagram and graphical representations of the adaptation dynamics.Conclusions. The proposed hybrid architecture, featuring an adaptive logistic layer and integrated fuzzy correction, ensures stable continuous learning under the conditions of high data uncertainty typical of complex mixed ecosystems. The model demonstrably outperforms static CNNs both in terms of final classification accuracy and adaptation speed. It can thus serve as a robust foundational component for developing fully autonomous monitoring systems for rare species. Further planned development includes the system's integration with GIS technologies and final validation using large-scale real-world observational data.Проблема. Моніторинг рідкісних видів у заповіднику Розточчя ускладнений низькою якістю зображень із фотопасток, обумовленою різними факторами (туман, нічний час, часткове перекриття, схожість видів). Традиційні моделі на основі згорткових нейронних мереж (CNN) демонструють точність 80–85%, а статичні підходи – 70-75%. Ці значення є недостатніми для ефективного прийняття рішень. Гібридні моделі з нечіткою логікою досягають показників 85-90%, однак їх адаптивність до локальних умов є обмеженою через відсутність регіональних наборів даних та механізмів безперервного навчання. Метою роботи є розробка адаптивної гібридної архітектури на основі попередньо навченої CNN (ResNet-50/YOLOv5) з легким логістичним шаром та нечіткою корекцією ваг, здатної забезпечити онлайн-оновлення параметрів і стійкість до невизначеностей у реальних умовах заповідника Розточчя. Методи дослідження. Запропоновано математичну модель оновлення вагових коефіцієнтів з урахуванням нечіткого коефіцієнта, який обчислюється за евристиками розмиття, контрасту та схожості ознак. Експерименти проведено на симуляційному наборі даних (1000 знімків), згенерованому на основі нормального розподілу з параметрами, отриманими з попередньо навченої моделі ResNet-50 на наборі iWildCam. Мітки відповідали 15% виявлення цільового виду, нечіткий коефіцієнт дорівнював приблизно 1,0 у 82% випадків та перебував у діапазоні від 0,75 до 0,85 – у 18%. Оцінювалися динаміка ймовірності класифікації, норма вагового вектора, значення нечіткого коефіцієнта та порівняння зі статичною моделлю. Результати. Адаптивна модель досягла точності 90 % після 800 ітерацій (приріст +18% порівняно зі статичною ResNet-50). Ймовірність класифікації зростала нелінійно від 0,55 до 0,90, норма ваг стабілізувалася на рівні 2,2. Нечітка корекція активувалася у 18% випадків, запобігаючи нестабільності. Розподіл нечіткого коефіцієнта підтвердив бімодальний характер. Результати візуалізовано за допомогою блок-схеми архітектури та графіків динаміки адаптації. Висновки. Запропонована гібридна архітектура з адаптивним логістичним шаром і нечіткою корекцією забезпечує стійке безперервне навчання в умовах невизначеності, типових для змішаних екосистем. Модель перевищує статичні CNN за точністю та швидкістю адаптації і може бути використана як підґрунтя для розробки систем автономного моніторингу рідкісних видів. Подальший розвиток передбачає інтеграцію з ГІС та валідацію на реальних даних
ОСОБЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ТА ПРОБЛЕМНІ ПИТАННЯ ПРИ ЗАСТОСУВАННІ БЕЗПІЛОТНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ В ДСНС УКРАЇНИ
Get PDFThe current realities of civil protection emergency response units performing their assigned tasks in conditions of full-scale invasion by an aggressor country bring to the fore the issue of their equipment with advanced modern surveillance and reconnaissance tools. Rescuers are not always prepared for the challenges posed by armed aggression that they face during rescue operations, so the priority area for improving the work of the State Emergency Service units is the digitization of modern rescue operations, and its practical implementation is the use of unmanned aerial vehicles and unmanned aerial systems in all areas of civil protection. The purpose of the study is to analyze the difficulties faced by emergency rescue services during rescue operations and to promote the wider use of unmanned systems in their activities in order to more effectively carry out tasks that previously required a large amount of emergency rescue equipment, personnel, and financial resources. The use of drones in firefighting, reconnaissance of chemically contaminated areas, inspection and observation of areas contaminated with ammunition and explosive objects in de-occupied territories, and constant monitoring of the airspace above the emergency response zone not only provides rescuers with valuable and relevant information, but can also prevent injuries, wounds, or even the death of both rescuers and civilians. The purpose of the study is to analyze the difficulties faced by emergency rescue services during rescue operations and to promote the wider use of unmanned systems in their activities in order to achieve their objectives more effectively. The use of drones in firefighting, reconnaissance of chemically contaminated areas, inspection and observation of areas contaminated with ammunition and explosive objects in de-occupied territories, and constant monitoring of the airspace above the emergency response zone not only provides rescuers with up-to-date operational information, but can also prevent injuries, wounds, and deaths among rescuers and civilians themselves. This study draws on scientific research, well-known publications, popular science publications of a technical nature, and theoretical and practical aspects that examine ways and methods of using unmanned aircraft in the field of civil protection. The article reflects the research of scientists on possible ways of using drones and various payloads for them, analyzes approaches to determining the technical characteristics of unmanned aerial systems, and considers practical solutions from various practical users for overcoming factors that hinder the use of unmanned aerial systems during emergency response. Along with this, scenarios for the more relevant use of unmanned aerial vehicles as a preventive means of monitoring the situation at chemically hazardous facilities are proposed. The study found that scientists have done a considerable amount of work in the field of researching the theoretical and practical aspects of drone use. However, the practical application of unmanned aviation in martial law conditions confirms the need to increase the range of unmanned aerial systems used by the State Emergency Service in their daily activities, expand the areas of their application, and vary their payloads. That is why further research should focus on the practical application of drones in hard-to-reach locations, areas and water bodies contaminated with explosive objects, and areas of urban development destroyed as a result of hostilities, as well as on the implementation of the experience gained and innovative technologies in the daily activities of the operational rescue service units.Реалії виконання підрозділами оперативно-рятувальної служби цивільного захисту своїх завдань за призначенням в умовах повномасштабного вторгнення країни-агресора виводять на перший план аспект їх оснащеності передовими сучасними засобами спостереження та розвідки. Рятувальники не завжди готові до викликів, спричинених збройною агресією, із якими стикаються у ході рятувальних операцій, тому пріоритетним напрямком удосконалення роботи підрозділів ДСНС є цифровізація сучасної рятувальної справи, а практичним її втіленням є застосування безпілотних літальних апаратів та безпілотних авіаційних комплексів у всіх сферах цивільного захисту. Метою дослідження є аналіз труднощів, які виникають у підрозділів оперативно-рятувальної служби під час виконання рятувальних робіт, та більш широке впровадження безпілотних систем в їх діяльність з метою більш ефективної реалізації поставлених завдань. Використання дронів у гасінні пожеж, проведення розвідки зон хімічного забруднення, огляд та спостереження за територіями забрудненими боєприпасами і вибухонебезпечними предметами на деокупованих територіях, постійний моніторинг повітряного простору над зоною ліквідації НС дає рятувальникам не тільки актуальну оперативну інформацію, а може запобігти травмуванню, пораненням та загибелі рятувальників чи цивільних осіб. Для проведення цього дослідження використано наукові праці, відомі публікації, науково-популярні видання технічного спрямування, теоретичні і практичні аспекти в яких розглядають способи і методи використання безпілотної авіації у сфері цивільного захисту. У статті відображено дослідження науковців щодо можливих способів застосування безпілотників та різноманітного корисного навантаження до них, проаналізовано підходи до визначення технічних характеристик безпілотних авіаційних систем, розглянуто практичні рішення різних практичних користувачів, щодо подолання чинників, які перешкоджають застосуванню безпілотних авіаційних комплексів під час ліквідації НС. Поряд із цим запропоновано сценарії більш актуального застосування безпілотних літальних апаратів в якості превентивного засобу моніторингу обстановки на хімічно-небезпечних об’єктах. У ході дослідження з’ясовано, що науковці виконали чималий об’єм роботи в галузі дослідження теоретичного та практичного аспекту застосування дронів. Проте практичне застосування безпілотної авіації в умовах воєнного стану підтверджує необхідність збільшення спектру безпілотних авіаційних комплексів, що застосовуються підрозділами ДСНС у повсякденній діяльності, розширення зон їх застосування та варіацій корисного навантаження до них. Саме тому подальші дослідження слід акцентувати на практичному застосуванні безпілотників у важкодоступних локаціях, територіях та акваторіях забруднених вибухонебезпечними предметами, зонах міської забудови зруйнованих внаслідок бойових дій, впроваджувати здобутий досвід та інноваційні технології у повсякденну діяльність підрозділів оперативно-рятувальної служби
ЗМІСТ І ПРИНЦИПИ ВИМІРЮВАННЯ ТРАНСПОРТНОЇ РОБОТИ НА ТРАНСПОРТІ
Get PDFThe purpose of the study is to find an objective principle that should be guided by algorithms for evaluating the efficiency of the transportation process, and at the same time to find out the level of objectivity of such evaluation metrics as «tonne-kilometre» and «tran». The research was conducted on the following basis. Optimizing the use of any utilitarian resource boils down time saving – the most valuable of all resources. The resource «time» is important in two aspects – duration and timeliness. In contrast to it in both these aspects is the resource «energy»: a higher rate of consumption of benefits from any transport activity is necessarily accompanied by an increase in energy consumption in transport. When comparing time and energy, it is necessary to take into account logically motivated conditions that rule as invariants. In the case of the transport process, the invariant should be the product of the cargo flow (the amount of cargo entering the transport in a time unit) by the speed of movement of this flow. Operation with this invariant destroys the foundations on which the once formulated concept of «tran» rests. Therefore, it is not surprising that despite the efforts of theoretical argumentation, practice intuitively still does not undertake to apply it. It turned out that «tonne-kilometres» is a useful measure in transport, to which there is no point in making any claims - it qualitatively fulfils its rather narrow functions. In the same way, the speed of cargo flow is a necessary and useful indicator that should be an independent characteristic. And it would be good to evaluate the transport process by mechanical work in the physical sense. About economic indicators — separate conversation. Мета дослідження — знайти об’єктивний принцип, яким слід керуватись в алгоритмах оцінювання ефективности транспортного процесу, та водночас з’ясувати рівень об’єктивности таких оцінних вимірників, як «тонно-кілометр» і «тран». Дослідження проведене на таких засадах. Оптимізація використання будь-якого утилітарного ресурсу зводиться в загальному підсумку до заощадження часу — найціннішого з усіх ресурсів. Ресурс «час» вагомий у двох аспектах — тривалості і вчасності. Протиставним йому в обох цих аспектах є ресурс «енергія»: більша швидкість споживання користи від будь-якої транспортної активности обов’язково супроводжується зростанням витрат енергії на транспорті. Зіставляючи час і енергію доводиться зважати ще на логічно вмотивовані умови, які правлять за інваріанти. У разі транспортного процесу за інваріант має слугувати добуток вантажного потоку (кількости вантажу, що потрапляє на транспорт за одиничний проміжок часу) на швидкість руху цього потоку. Оперування цим інваріантом руйнує підвалини, на які спирається колись сформульоване поняття «тран». Тож не дивно, що не зважаючи на потуги теоретичної аргументації, практика інтуїтивно досі не береться його застосовувати. З’ясовано, що «тонно-кілометри» є корисним на транспорті вимірником, до якого нема сенсу висувати якісь претензії — він якісно виконує свої доволі вузькі функції. Так само й швидкість вантажопотоку — потрібний і корисний показник, який має бути незалежною характеристикою. А ще було б добре оцінювати транспортний процес механічною роботою у фізичному сенсі. Про економічні вимірники — окрема розмова
ОПТИМІЗАЦІЯ БЕЗПЕКОВОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ У ПРОГРАМАХ ПІСЛЯВОЄННОГО ВІДНОВЛЕННЯ З ВИКОРИСТАННЯМ СУЧАСНИХ ГЕОІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ
Get PDFIntroduction. The article substantiates the peculiarities of managing the configuration of fire and rescue units and highlights the relevance of optimizing their deployment in the post-war period to restore the functionality of security infrastructure. Based on an analysis of the current state of theory and practice, it has been established that the effective deployment of fire and rescue units requires the use of geographic information systems (GIS) for spatial analysis of territories, risk assessment, resource constraints, and infrastructure accessibility. In the context of limited funding, demographic shifts, and damage to the transport network, the project-based management of fire and rescue units necessitates a systematic approach, the application of modern management tools, and the integration of spatial data into the decision-making process for developing security infrastructure at the level of administrative districts and communities. Purpose. To substantiate an approach and develop a method for optimizing the location of fire and rescue units in the post-war period using modern geographic information systems. The proposed method aims to enhance the efficiency of management decision-making, ensure rational resource planning, minimize emergency response time, and improve the safety of critical infrastructure facilities under conditions of limited resources and a dynamic planning environment.Methods. To examine the post-war conditions of the territories within selected administrative districts, a statistical evaluation method was applied to assess socio-demographic and infrastructure characteristics. This approach made it possible to identify key factors influencing the project environment. A systematic approach, geographic information analysis, territorial coverage modeling, and optimization techniques for the placement of fire and rescue units were employed. Additionally, methods of analysis and synthesis were used to determine the main variables shaping the system structure for deploying fire and rescue units in specific areas. The proposed tools are based on modern information technologies. In particular, geographic information systems (GIS), spatial modeling, and optimization algorithms were applied to support informed management decisions regarding the location of fire and rescue units during the post-war recovery period.Results. A method for optimizing the location of fire and rescue units within a given administrative territory has been developed. It consists of a systematic implementation of ten stages and utilizes geographic information systems (GIS) based on the OpenStreetMap (OSM) framework. The approach accounts for the topography of the area and existing damage to infrastructure facilities (such as roads, bridges, and buildings), which affects travel time to emergency scenes and the effectiveness of territorial deployment.Fire and emergency risk forecasting serves as the basis for modeling possible location scenarios. The optimization process involves clustering risk zones, analyzing the transport network to assess accessibility, and applying algorithms to minimize the response time of fire and rescue units to emergencies.Conclusions and specific proposals of the author. The study confirms the relevance and necessity of implementing projects aimed at establishing fire and rescue units, as well as the urgency of optimizing their deployment in the post-war period to restore the functionality of security infrastructure.Based on the research, a method was developed that utilizes modern geographic information systems (GIS) to provide accurate, up-to-date spatial data. This enables comprehensive analysis of a given administrative territory and supports informed decision-making regarding the optimal placement of fire and rescue units. The method considers available resources, demographic trends, the condition of transport infrastructure, and risks associated with a dynamic project environment.The use of analytical tools based on the OpenStreetMap (OSM) framework allows the territorial deployment of fire and rescue units to be coordinated with ongoing changes in the project environment.Further research is recommended to apply the proposed method in various administrative areas affected by military operations. This will help to substantiate practical recommendations for project managers regarding the configuration and planning of fire and rescue services.The author also proposes integrating computational intelligence tools into the planning and implementation processes to enhance adaptability in dynamic and resource-constrained conditions.Проблема. Обґрунтовано особливості управління конфігурацією проєктів створення пожежно-рятувальних формувань та актуальність задачі оптимізації розміщення пожежно-рятувальних підрозділів у післявоєнний період для відновлення функціонування безпекової інфраструктури. На основі аналізу стану питання в теорії та практиці встановлено, що ефективне розташування пожежно-рятувальних формувань потребує використання геоінформаційних систем для просторового аналізу територій, оцінки ризиків, ресурсних обмежень та інфраструктурної доступності. В умовах обмеженого фінансування, зміни демографічної структури та пошкоджень транспортної мережі управління проєктами створення пожежно-рятувальних формувань потребує застосування системного підходу, сучасного управлінського інструментарію та інтеграції просторових даних у процес прийняття управлінських рішень щодо розвитку безпекової інфраструктури на рівні адміністративних районів та громад. Мета. Обґрунтування підходу та розроблення методу оптимізації розташування пожежно-рятувальних формувань у післявоєнний період із використанням сучасних геоінформаційних систем, що дозволяє підвищити ефективність прийняття управлінських рішень, забезпечити раціональне планування ресурсів, мінімізувати час реагування на надзвичайні ситуації та покращити безпеку об’єктів критичної інфраструктури в умовах обмежених ресурсів та динамічного проектного середовища.Методи дослідження. Для вивчення особливостей післявоєнного стану територій окремих адміністративних районів використано метод статистичного оцінення соціально-демографічних та інфраструктурних характеристик, що дало змогу виокремити основні чинники їх впливу на проєктне середовище. Використано методи системного підходу, геоінформаційного аналізу, моделювання покриття територій та розв’язання задачі оптимального розміщення пожежно-рятувальних формувань. Використано методи аналізу та синтезу чинників проектного середовища, що дозволили визначити основні змінні, що формують структуру системи розміщення пожежно-рятувальних формувань на заданій території. Запропонований інструментарій базується на сучасних інформаційних технологіях. Зокрема, використано геоінформаційні системи (GIS), просторове моделювання та алгоритми оптимізації для прийняття обґрунтованих управлінських рішень щодо розташування пожежно-рятувальних формувань у післявоєнний період.Основні результати дослідження. Розроблено метод оптимізації розташування пожежно-рятувальних підрозділів на заданій адміністративній території, який передбачає системне виконання 10 етапів. Цей метод передбачає використання географічних інформаційних систем (ГІС) на основі фреймворку OpenStreetMap (OSM). У основі методу покладено підхід, який дає можливість врахувати топографію місцевості заданої території, наявні пошкодження інфраструктурних об’єктів (доріг, мостів, будівель тощо), що впливає на тривалість переміщення пожежно-рятувальних формувань до місць виникнення надзвичайних подій та їх ефективне територіальне розташування. Використовується прогнозування ризиків виникнення пожеж і надзвичайних ситуацій, що лежить в основі моделювання для визначення можливих варіантів територіального розташування пожежно-рятувальних підрозділів. Оптимізація розташування пожежно-рятувальних підрозділів на заданій адміністративній території здійснюється із використанням методів кластеризації зон ризику, аналізу транспортної мережі для визначення доступності до об’єктів та алгоритмів мінімізації часу прибуття пожежно-рятувальних підрозділі на місця надзвичайної події.Висновки та конкретні пропозиції автора. Проведене дослідження підтвердило актуальність і потребу реалізації проєктів створення пожежно-рятувальних формувань та актуальність задачі оптимізації розміщення пожежно-рятувальних підрозділів у післявоєнний період для відновлення функціонування безпекової інфраструктури. На основі досліджень розроблено метод, який базується на сучасних геоінформаційних системах, що забезпечують отримання точних та актуальних даних, що дозволяє обґрунтовувати управлінські рішення щодо оптимального розташування пожежно-рятувальних формувань у післявоєнний період із врахуванням наявних ресурсів, демографічної ситуації, стану транспортної інфраструктури та ризиків, зумовлених динамічним проектним середовищем. Використання аналітичного інструментарію на основі фреймворку OpenStreetMap дозволяє узгоджувати територіальне розташування пожежно-рятувальних формувань із змінами у проектному середовищі. Подальші дослідження слід проводити на основі використання запропонованого методу щодо визначення оптимального розташування пожежно-рятувальних формувань у адміністративних районах, які постраждали від воєнних дій. Це дасть можливість обґрунтувати рекомендації для проектних менеджерів із формування конфігурації проєктів створення пожежно-рятувальних формувань. Запропоновано інтегрувати засоби обчислювального інтелекту у процеси планування та реалізації проєктів створення пожежно-рятувальних формувань для підвищення адаптивності до динамічного проектного середовища
МОРФОЛОГІЧНИЙ СКЛАД ПОЛІМЕРНИХ КОМПОНЕНТІВ ЕЛЕКТРОННИХ ВІДХОДІВ
Get PDFNowadays, the recycling of polymers, including those contained in waste electrical and electronic equipment, is relevant. The possibility and method of polymer recycling depend on their composition and properties. The purpose of this study is to analyse the composition of the main polymeric components of e-waste, typical impurities, and their impact on the properties of materials based on literature data. The article discusses the chemical composition of polymers used in electrical and electronic equipment, in particular acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), styrene-acrylonitrile resin (SAN), polycarbonate (PC), polyurethane (PU), polyamide (PA), polyoxymethylene (POM), polymethyl methacrylate (PMMA), polybutylene terephthalate (PBT). It is investigated that large appliances and devices, monitors, and TVs of the old model (with a cathode ray tube) contain the smallest number of different polymers - up to 10 different types, while in other devices the number of different polymers is much higher. Typical impurities included in the composition of each of these polymers are also analysed: antioxidants, stabilizers, plasticizers, fillers, dyes, modifiers, and residual monomers. In particular, the impurities include several potentially hazardous substances that can cause environmental risks in the further management of waste electrical and electronic equipment. We have identified shortcomings that can reduce the productivity of further recycling: the lack of polymer identification marks, the use of several different types of polymers in one type of equipment, and the combination of plastic and metal in the equipment, which creates problems for the recycling of both fractions. Further research should be aimed at developing safer polymer modifications and efficient methods of recycling.На сьогодні актуальним є рециклінг полімерів, в тому числі тих, які містяться у відходах електричного та електронного обладнання. Можливість і метод переробки полімерів залежить від їхнього складу і властивостей. Мета цього дослідження – проаналізувати на основі літературних даних склад основних полімерних компонентів електронних відходів, типові домішки та їх вплив на властивості матеріалів. У статті розглянуто хімічний склад полімерів, які застосовуються у електричному та електронному обладнанні, зокрема: акрилонітрил-бутадієн-стирол (ABS), полівінілхлорид (PVC), полістирол (PS), поліетилен (PE), поліпропілен (PP), поліетилентерефталат (PET), стирол-акрилонітрильна смола (SAN), полікарбонат (PC), поліуретан (PU), поліамід (PA), поліоксиметилен (POM), поліметилметакрилат (PMMA), полібутилентерефталат (PBT). Досліджено, що великі прилади і пристрої, монітори та телевізори старого зразка (з електронно-променевою трубкою) містять найменшу кількість різних полімерів – до 10 різних типів, тоді як у інших приладах кількість різних полімерів значно більша. Також проаналізовано типові домішки, що входять до складу кожного з цих полімерів: антиоксиданти, стабілізатори, пластифікатори, наповнювачі, барвники, модифікатори та залишкові мономери. Зокрема, серед домішок – ряд потенційно небезпечних речовин, що може викликати екологічні ризики при подальшому управлінні відходами електричного та електронного обладнання. Визначені недоліки, які можуть знизити продуктивність подальшої утилізації: відсутність ідентифікаційних знаків полімеру, використання декількох різних типів полімеру в одному типі обладнання, а також поєднання пластику та металу в обладнанні, що створює проблеми для переробки обох фракцій. Подальші дослідження повинні бути спрямовані на розробку більш безпечних модифікацій полімерів та ефективних методів їх переробки