Наукова періодика України
Not a member yet
11185 research outputs found
Sort by
Розробка гібридної моделі CNN-RNN для покращеного розпізнавання динамічних жестів у казахській жестовій мові
No full textWith around 1 % of the population of the Republic of Kazakhstan being affected by hearing disabilities, Kazakh Sign Language holds great importance as a means of communication between citizens of the state. The limitations of tools for Kazakh Sign Language (KSL) create significant challenges for people with hearing impairments in education, employment, and daily interactions. This research addresses these challenges through the development of an automated recognition system for Kazakh Sign Language gestures, aiming to enhance accessibility and inclusivity of communication using artificial intelligence. The approach employs advanced machine learning techniques, including Convolutional Neural Networks (CNNs) for recognizing spatial gesture patterns and Recurrent Neural Networks (RNNs) for processing temporal sequences. By combining these methods, the system recognizes both hand gestures and facial expressions, providing a dual-stream model that surpasses single-stream gesture recognition systems focused solely on hand movements. A dedicated dataset was created using Mediapipe Holistic, an open-source tool that identifies 543 landmarks across hands, faces, and poses, effectively capturing the multifaceted nature of sign language. The findings showed that the hybrid model significantly outperformed standalone CNN and RNN models, achieving up to 96 % accuracy. This demonstrates that integrating facial expressions with hand gestures greatly enhances the precision of sign language recognition. This system holds immense potential to improve inclusivity and accessibility in various settings across the Republic of Kazakhstan by facilitating communication for hearing-impaired individuals, paving the way for expanded research and application in other sign languagesДля близько 1 % населення Республіки Казахстан, яке має порушення слуху, Казахська жестова мова набуває великого значення як засіб спілкування між громадянами держави. Обмеження інструментів для Казахської жестової мови (КЖМ) створюють значні виклики для людей із порушеннями слуху в освіті, працевлаштуванні та повсякденному житті, обмежуючи їх можливості для повноцінної участі в суспільному житті. Це дослідження вирішує ці проблеми через розробку автоматизованої системи розпізнавання жестів Казахської жестової мови, спрямованої на підвищення доступності та інклюзивності спілкування за допомогою штучного інтелекту. Підхід використовує передові методи машинного навчання, зокрема згорткові нейронні мережі (CNN) для розпізнавання просторових моделей жестів і рекурентні нейронні мережі (RNN) для обробки часових послідовностей. Об'єднавши ці методи, система розпізнає як жести рук, так і вирази обличчя, забезпечуючи двопотокову модель, яка перевершує однопотокові системи розпізнавання жестів, зосереджені лише на рухах рук. Для дослідження було створено спеціальний датасет за допомогою Mediapipe Holistic — інструмента з відкритим кодом, який визначає 543 ключові точки на руках, обличчі та позах, точно і надійно охоплюючи багатогранну природу жестової мови. Результати показали, що гібридна модель значно перевершує окремі моделі CNN та RNN, досягаючи точності до 96 %. Це свідчить, що інтеграція виразів обличчя з жестами рук значно підвищує точність розпізнавання жестової мови. Ця система має величезний потенціал для покращення інклюзивності, доступності та якості спілкування в різних сферах Республіки Казахстан, сприяючи ефективному спілкуванню людей із порушеннями слуху та відкриваючи широкі можливості для розширення досліджень і застосувань в інших жестових мова
Оцінка впливу змінних електрокінетичної стабілізації на межі Аттерберга та міцність на зсув глинистого грунту за допомогою методу Тагучі
No full textClay soil often poses a significant challenge in construction projects due to its plasticity, low bearing capacity, and tendency to shrink or expand as moisture levels change. The properties and characteristics of clay soil make it have a low bearing capacity. Electrokinetic stabilization is an effective technique to overcome this clay soil problem. Previous research has identified the variables that influence electrokinetic stabilization, namely the voltage applied, the electrokinetic application time, the type of solution, the pH solution concentration, and the drying of the soil after electrokinetic stabilization. Of all the variables that influence electrokinetic stabilization, it is known that it can increase the Atterberg limit value and the bearing capacity (qu). This study aims to determine the percentage contribution of each variable to the increase in IP and qu values. A Taguchi experimental design was used to determine the contribution of each electrokinetic stabilization variable to the IP and qu values. The variables used in this study were solution concentration, voltage, electrokinetic duration, and curing time. The experiment was carried out by identifying the soil, determining the control and input factors based on the L27 orthogonal matrix, performing electrokinetic stabilization, testing the Atterberg limits and unconfined compressive strength, and analyzing the effect of each variable using statistical analysis. The results showed that the most influential variables in increasing the bearing capacity of the soil (qu) were the duration of the electrokinetic application, the voltage applied, and the concentration of the solution used.
The most influential variable in increasing the qu value is the duration of electrokinetic application, which is 66.9 %; then the concentration of the solution is 29.72 %, and the voltage applied is 16.91 %. The treatment duration variable has no effect on increasing the qu value.
From the results of this study, the application in the field in electrokinetic stabilization for clay soil needs to be considered for the duration of application, voltage, and concentration of the solution used so that there is optimum soil improvementГлинистий ґрунт часто становить серйозну проблему в будівельних проектах через його пластичність, низьку несучу здатність і тенденцію до усадки або розширення при зміні рівня вологості. Властивості та особливості глинистого ґрунту обумовлюють його низьку несучу здатність. Електрокінетична стабілізація є ефективним методом подолання проблеми глинистого ґрунту. Попередні дослідження визначили змінні, які впливають на електрокінетичну стабілізацію, а саме прикладену напругу, час електрокінетичного нанесення, тип розчину, концентрацію рН розчину та висихання ґрунту після електрокінетичної стабілізації. З усіх змінних, які впливають на електрокінетичну стабілізацію, відомо, що вони можуть збільшити граничне значення межі Аттерберга та несучу здатність (qu). Це дослідження має на меті визначити відсотковий внесок кожної змінної у збільшення значень IP та qu. Експериментальний план Тагучі використовувався для визначення внеску кожної змінної електрокінетичної стабілізації в значення IP і qu. Змінними, використаними в цьому дослідженні, були концентрація розчину, напруга, електрокінетична тривалість і час затвердіння. Експеримент проводився шляхом ідентифікації ґрунту, визначення контрольних і вхідних факторів на основі ортогональної матриці L27, виконання електрокінетичної стабілізації, тестування меж Аттерберга та необмеженої міцності на стиск, а також аналізу впливу кожної змінної за допомогою статистичного аналізу. Результати показали, що найбільш впливовими змінними на підвищення несучої здатності ґрунту (qu) були тривалість електрокінетичного застосування, прикладена напруга та концентрація використовуваного розчину.
Найбільш впливовою змінною на збільшення значення qu є тривалість електрокінетичного застосування, яка становить 66,9 %; тоді концентрація розчину становить 29,72 %, а прикладена напруга – 16,91 %. Змінна тривалості обробки не впливає на збільшення значення qu.
Згідно з результатами цього дослідження, застосування в полі електрокінетичної стабілізації для глинистого ґрунту необхідно розглянути щодо тривалості нанесення, напруги та концентрації використовуваного розчину для забезпечити оптимальне покращення ґрунт
Розвиток динаміки ділового середовища для покращення взаємозв'язку між можливостями мережі та ефективностю ММСП
No full textThis study focuses on the performance of micro, small, and medium enterprises (MSMEs) in the craft fashion sector in Malang Raya, by examining the influence of network capability on MSME performance and the moderating role of environmental dynamics. The main problem raised is the low performance of MSMEs in this sector, even though the Malang Raya area has great potential with a high number of tourists. MSMEs still face difficulties in utilizing market opportunities due to limited network access and adaptation to environmental dynamics. The results of the study show that network capability significantly improves MSME performance by strengthening access to resources, collaboration, and innovation. In addition, environmental dynamics – such as changes in market demand and the level of competition – moderate this relationship by increasing the impact of network capability on MSME performance. Data analysis shows that MSMEs with strong network capabilities are better able to capture market opportunities through collaboration with suppliers, customers, and strategic partners. Meanwhile, high environmental dynamics encourage flexibility and innovation in product development, thereby strengthening network effectiveness and increasing competitiveness. The uniqueness of this research result lies in the finding that the synergy between network capability and environmental adaptation enables MSMEs to overcome market barriers and increase profitability. This finding is relevant not only for the craft fashion sector in Malang Raya but also for other creative economy sectors with dynamic market conditions. Implementation of this result requires MSME investment in business network development as well as government policy support that encourages collaboration and trainingЦе дослідження зосереджено на продуктивності мікро-, малих і середніх підприємств (ММСП) у секторі крафтової моди в Маланг Рая, досліджуючи вплив можливостей мережі на продуктивність ММСП і сповільнювальну роль динаміки навколишнього середовища. Основна порушена проблема полягає в низькій ефективності ММСП у цьому секторі, хоча район Маланг Райя має великий потенціал із великою кількістю туристів. ММСП все ще стикаються з труднощами у використанні ринкових можливостей через обмежений доступ до мережі та адаптацію до динаміки навколишнього середовища. Результати дослідження показують, що мережеві можливості значно покращують продуктивність ММСП шляхом посилення доступу до ресурсів, співпраці та інновацій. Крім того, динаміка навколишнього середовища, така як зміни ринкового попиту та рівня конкуренції, пом’якшує цей зв’язок, збільшуючи вплив можливостей мережі на продуктивність ММСП. Аналіз даних показує, що ММСП із сильними мережевими можливостями краще можуть використовувати ринкові можливості завдяки співпраці з постачальниками, клієнтами та стратегічними партнерами. Між тим, висока динаміка навколишнього середовища заохочує гнучкість та інновації в розробці продуктів, тим самим посилюючи ефективність мережі та підвищуючи конкурентоспроможність. Унікальність результатів цього дослідження полягає в тому, що синергія між можливостями мережі та адаптацією до навколишнього середовища дозволяє ММСП подолати ринкові бар’єри та підвищити прибутковість. Цей висновок актуальний не лише для сектору крафтової моди в Маланг Райя, але й для інших секторів креативної економіки з динамічними ринковими умовами. Реалізація цього результату вимагає інвестицій ММСП у розвиток бізнес-мережі, а також підтримки державної політики, яка заохочує співпрацю та навчанн
Прогнозування параметрів гідророзриву пласта в теригенних колекторах ракитнянського родовища з урахуванням геомеханічних властивостей порід
No full textThe object of this study is the process of fracture formation in the terrigenous reservoirs at the Rakytnyanske gas field, located in Ukraine in the Kharkiv oblast. The formation of fractures in the productive horizon has been investigated by designing hydraulic fracturing (HF), which is used to stimulate fluid inflow under the conditions of well #4. This method involves the use of innovative hydraulic fracturing fluids, which allows for the optimal geometry of the fractured formation, its sufficient conductivity and, ultimately, an increase in the well productivity.
Hydraulic fracturing is one of the most effective methods for improving well production, especially in low-permeability and complex formations. This technology is widely used in the oil and gas industry to develop both conventional and unconventional reservoirs. By creating a system of fractures in the reservoir, hydraulic fracturing makes it possible:
– to improve the permeability in the formation zone around the reservoir;
– to increase the area of fluid filtration through the formation to the well;
– to change the direction of fluid flow in the formation.
The basic hydraulic fracturing operation performed has resulted in a fracture with a half-length of 136.9 m, a total fracture height of 36.5 m, and a width of 0.0 mm to 3.7 mm with an average value of 1.5 mm. Thus, the crack was longer than designed under reduced profile geometry parameters. The crack formed at a high average wellhead pressure of 560 kgf/cm2. During the basic hydraulic fracturing process, 120 m3 of fluid and 23.9 tons of propane were injected, thereby achieving an average concentration of 2.57 kg/m2, which created conditions for the preservation of the main fracture and channels, their consolidation, as well as enabled good permeability.
The simulation results obtained using FracCADE software were successfully applied to the Rakytnyanske gas field development project in the Kharkiv oblast. By optimizing the hydraulic fracturing process in complex geological structures, it was possible to increase well production rates by more than 35 times and reduce costsОб’єктом дослідження є процес утворення тріщини в теригенних колекторах Ракитнянського родовища, яке розташовано в Україні на території Харківської області. Досліджується утворення тріщин у продуктивногому горизонті, шляхом проектування гідравлічного розриву пласта (ГРП), який використовується для стимуляції припливу флюїду в умовах роботи свердловини №4. Цей метод передбачає використання інноваційних рідин для проведення ГРП, що дозволяє створити оптимальну геометрію закріпленої тріщини, отримати достатню її провідність та в кінцевому результаті підвищити продуктивність свердловини.
ГРП є одним з найефективніших методів підвищення дебіту свердловин, особливо в умовах низькопроникних і складних за будовою пластів. Ця технологія широко застосовується в нафтогазовій промисловості для розробки як традиційних, так і нетрадиційних колекторів. Завдяки створенню системи тріщин у пласті, ГРП дозволяє:
– покращити проникність навколосвердловинної зони пласта;
– збільшити площу фільтрації флюїду по пласту до свердловини;
– змінити напрямок потоку флюїду в пласті;
В результаті проведеного основного ГРП отримали тріщину, напівдовжиною 136,9 м, загальною висотою розриву 36,5 м та шириною від 0,0 мм до 3,7 мм з середнім значенням 1,5 мм. Таким чином, утворилася довша тріщина ніж проєктувалася при зменшених її параметрах геометрії профілю. Тріщина утворилася при високому середньому тиску на усті свердловини 560 кгс/см2. У процесі основного ГРП було закачано 120 м3 рідини і 23,9 т пропанту та досягнуто його середню концентрацію в 2,57 кг/м2, що створило умови для збереження основної тріщини і каналів, їх закріплення та забезпечило гарну проникність.
Результати моделювання, отримані за допомогою програмного забезпечення FracCADE, були успішно застосовані в проєкті з розробки Ракитнянського газового родовища в Харківській області. Завдяки оптимізації процесу ГРП в умовах складних геологічних структур вдалося збільшити дебіт свердловин більше ніж у 35 разів і знизити витрат
Обґрунтування вибору раціональної відстані між кабіною водія і напівпричепом для зменшення аеродинамічного опору автопоїзда
No full textThe object of the study is the aerodynamic resistance of a main road train and its influence on the efficiency of the transportation process.
Reducing the aerodynamic resistance of road trains is an important problem, since fuel consumption and transportation efficiency depend on it. A 2 % reduction in aerodynamic drag reduces fuel consumption by 1 %. Reduction of aerodynamic resistance is achieved by using special aerodynamic devices. But their use creates a number of problems – an increase in the weight of the road train and its overall dimensions, etc.
It is assumed that by choosing a rational distance between the cab and the semi-trailer of the road train, it is possible to significantly reduce fuel consumption.
The obtained results show that the total aerodynamic resistance of the road train significantly depends on the distance between the driver’s cabin and the semi-trailer. This is explained by the fact that in the space between the cabin and the semi-trailer, vortices of the air flow occur, which leads to an increase in aerodynamic resistance. The resulting dependence of excess pressure in the space between the cabin and the semi-trailer on the distance between them makes it possible to determine two ranges of distances where this pressure will be minimal. In contrast to known studies, the results of the modeling make it possible to establish a rational distance between the cab and the semi-trailer of the road train from the point of view of obtaining the minimum total aerodynamic resistance. However, changing the distance between the cab and the semi-trailer can affect the controllability and stability of the road train.
The obtained results can be used in the development of semi-trailer structures, which will ensure a reduction of the total aerodynamic resistance of road trains. And this will lead to a decrease in fuel consumption for the transportation processОб’єктом дослідження є аеродинамічний опір магістрального автопоїзда та його вплив на ефективність перевізного процесу.
Зменшення аеродинамічного опору автопоїздів є важливою проблемою, оскільки від нього залежить витрата палива і ефективність перевезень. Зменшення аеродинамічного опору на 2 % зменшує витрату палива на 1 %. Зменшення аеродинамічного опору досягається використанням спеціальних аеродинамічних пристроїв. Але їх використання створює ряд проблем – збільшення маси автопоїзда та його габаритних розмірів і ін.
Зроблено припущення, що шляхом підбору раціональної відстані між кабіною і напівпричепом автопоїзда можна суттєво зменшити витрату палива.
Отримані результати показують, що сумарний аеродинамічний опір автопоїзда суттєво залежить від відстані між кабіною водія і напівпричепом. Це пояснюється тим, що у просторі між кабіною і напівпричепом виникають завихрення повітряного потоку, що призводить до збільшення аеродинамічного опору. Отримана залежність надлишкового тиску у просторі між кабіною і напівпричепом від відстані між ними дає можливість визначити два діапазони відстаней де цей тиск буде мінімальним. На відміну від відомих досліджень, результати моделювання дають змогу встановлення раціональної відстані між кабіною і напівпричепом автопоїзда з точки зору отримання мінімального сумарного аеродинамічного опору. Проте, зміна відстані між кабіною і напівпричепом може впливати на показники керованості та стійкості автопоїзда.
Отримані результати можуть бути використані при розробці конструкцій напівпричепів, які забезпечать зменшення сумарного аеродинамічного опору автопоїздів. А це призведе до зменшення витрати палива на виконання перевізного процес
Прогнозування вищої теплоти згоряння вугілля на вугільних електростанціях в режимі реального часу з використанням експлуатаційних параметрів
No full textThis study introduces a novel approach to estimate the higher heating value of coal using real-time operational data from coal-fired power plants, addressing a significant gap in conventional methodologies. Traditionally, coal quality assessments involve extensive laboratory testing, which is impractical for real-time applications. This research develops a practical alternative by leveraging operational parameters such as main steam pressure, temperature, load, condensate flow, and coal flow as indicators of coal’s calorific value.
The model developed in this study bypasses the time-consuming processes associated with traditional methods, enabling real-time estimation of coal’s higher heating value. Empirical validation shows the model’s high predictive accuracy, evidenced by an R2 value of 0.9666, indicating that it accounts for approximately 96.66 % of the variance in higher heating value. These results are supported by low mean square error and root mean square error values, underscoring superior performance compared to conventional methods.
The effective use of operational data not only addresses the challenge of real-time higher heating value estimation but also optimizes the combustion process and enhances power plant efficiency. The practical application of these findings is pivotal for real-time coal quality control and plant performance management, providing a crucial tool for optimizing energy management.
In conclusion, this research successfully develops and validates a data-driven approach for the real-time prediction of coal’s calorific value. This approach holds potential for widespread application, thereby improving energy management and operational efficiency in an industry that remains a major global energy providerУ дослідженні представлений новий підхід для оцінки вищої теплоти згоряння вугілля з використанням експлуатаційних даних, що надходять з вугільних електростанцій у режимі реального часу, що дозволяє заповнити прогалини традиційних методів. Як правило, оцінка якості вугілля включає широкі лабораторні випробування, що є недоцільним для застосування в режимі реального часу. В даному дослідженні розробляється практична альтернатива з використанням таких експлуатаційних параметрів, як тиск і температура гострої пари, навантаження, витрата конденсату і витрата вугілля, в якості показників теплотворної здатності вугілля.
Модель, розроблена в дослідженні, дозволяє уникнути трудомістких процесів, пов’язаних з традиційними методами та здійснювати оцінку вищої теплоти згоряння вугілля в режимі реального часу. Емпіричне обґрунтування показало високу точність прогнозування моделі. Про це свідчить значення R2 на рівні 0,9666, що вказує на врахування в ній приблизно 96,66 % дисперсії вищої теплоти згоряння. Ці результати підтверджуються низькими значеннями середньоквадратичної похибки та кореня з середньоквадратичної похибки, що підкреслює чудову ефективність порівняно з традиційними методами.
Ефективне використання експлуатаційних даних дозволяє не тільки вирішити завдання оцінки вищої теплоти згоряння в режимі реального часу, а й оптимізувати процес згоряння та покращити продуктивність електростанції. Практичне застосування даних результатів має ключове значення для контролю якості вугілля та управління роботою електростанції в режимі реального часу, надаючи важливий інструмент для оптимізації управління в галузі виробництва енергії.
На завершення, в дослідженні успішно розроблено та апробовано заснований на даних підхід для прогнозування теплотворної здатності вугілля в режимі реального часу. Цей підхід має потенціал для широкого застосування, що дозволить покращити управління виробництвом енергії та експлуатаційну ефективність у галузі, яка залишається найбільшим постачальником енергії в світ
Вдосконалення інтелектуальних систем підтримки рішень щодо планування збалансованого раціону харчування
No full textThe object of this study is the process of creating a personalized menu. The subject of the study is recommendation systems for generating breakfast, lunch, snack, and dinner menus. The task solved was the development of an effective system for supporting the decisions by a wide range of users in planning a balanced diet. To form a menu of dishes of different categories of meals in a hybrid system for planning a balanced human diet, it is proposed to use different recommendation systems based on different models of artificial intelligence. The choice of the singular matrix decomposition model, the gradient boosting model of decision trees, and the wide and deep learning models for recommendation systems for forming a menu of dishes has been substantiated by the results of analysis. Based on the results of the experiment with these artificial intelligence models, it was determined which of them are more effective in solving the problem of forming a menu of meals for different categories of meals. The effectiveness of all models was evaluated by such test indicators as Precision@K, mean absolute and root mean square error. The feasibility of choosing the singular matrix decomposition model for generating breakfast menus and the wide and deep learning models for generating snack, lunch, and dinner menus was evaluated by the Precision@K values. The singular matrix decomposition model, compared to the other models studied in this paper, showed the highest Precision@K for breakfast, namely 0.942. The wide and deep learning models demonstrated the highest Precision@K for lunch, snack, and dinner: 0.961, 0.977, and 0.951, respectively. In practice, the results could be used to develop highly efficient personalized meal planning services in mobile and online platformsОб’єктом дослідження є процес формування персоналізованого меню інтелектуальною системою планування збалансованого раціону харчування. Предметом дослідження є рекомендаційні систем, що використовуються для генерації меню сніданків, обідів, перекусів і вечерь. Проблема, що вирішується, полягає у вдосконаленні систем планування збалансованого раціону харчування в напрямку покращення ефективності рекомендаційних системи генерації меню різних категорій прийому їжі. Запропоновано для формування меню сніданків, обідів, перекусів і вечерь використовувати окремі системи рекомендацій, робота яких заснована на моделях штучного інтелекту. Вибір моделей-претендентів для систем рекомендацій меню зроблено на основі порівняльного аналізу моделей штучного інтелекту, в основу яких покладено підходи матричної факторизації, дерев прийняття рішень і глибинного навчання. Висновок щодо ефективності систем рекомендацій на основі моделей широкого і глибокого навчання, сингулярного розкладання матриці, градієнтного бустингу дерев рішень зроблено на основі результатів експерименту. Доцільність вибору моделі сингулярного розкладання матриці для генерації меню сніданків та моделі широкого і глибокого навчання для генерації меню перекусів, обідів і вечерь оцінюється значеннями Precision@K. Модель сингулярного розкладання матриці показала найбільше Precision@K для сніданку, а саме 0,942. В той час, як модель широкого та глибокого навчання показала найбільше Precision@K для обіду, перекусу та вечері: 0.961, 0.977 і 0.951, відповідно. На практиці ці результати можуть бути використані для розробки високоефективних персоналізованих сервісів планування харчування в мобільних додатках і онлайн-платформа
Оптимізація конструкції пропелера вітротурбіни з використанням матеріалу труб ПВХ з обладнанням наконечника
No full textPVC or Polyvinyl Chloride is a thermoplastic polymer, cheap, and can be used to make pipes and fittings. PVC pipes can be used to make low-power wind turbine blades. PVC pipes have good mechanical properties, including impact strength, high flexibility, vibration resistance, and hydrostatic pressure. To modify the pipe into a wind turbine blade that is strong against loads and has torsional resistance, an efficient design and manufacturing method is needed. In the blade design, an aerodynamic analysis is also carried out to obtain maximum energy from the wind turbine which is the result of the blade design performance. The goal is to find a way to build a turbine blade using PVC pipe and the best aerodynamic behavior of the fluid around the turbine rotor. This research is based on the CFD simulation method and experimental studies using a wind tunnel. Based on the results of the ANSYS CFD simulation at the elbow end of the PVC pipe turbine blade with an angle of attack of 15° and 30°, it can increase the torque by about 200 % compared to without the elbow end. CFD simulation was conducted to test the load on the PVC pipe blade with wind speeds of 5 m/s, 6 m/s, and 7 m/s, and angle tip widths of 100 mm, 110 mm, and 130 mm. The torque generated by the turbine is influenced by the width of the elbow tip, where the maximum torque is achieved by an elbow tip width of 110 mm. Based on the optimization results, the turbine can produce the best torque performance with the lowest stress generated from the load. The results of the von Mises stress analysis show that the stress that occurs on the turbine blade is the lowest, making it the safest and most reliable design. The results of the torque analysis show that the addition of an elbow tip can increase the torque on the turbine bladeПВХ або полівінілхлорид – це термопластичний полімер, що є дешевим і може використовуватися для виготовлення труб і фітингів. З труб ПВХ можна виготовляти лопаті вітрогенераторів малої потужності. ПВХ труби мають хороші механічні властивості, включаючи ударну міцність, високу гнучкість, стійкість до вібрації та гідростатичного тиску. Щоб перетворити трубу на лопатку вітрової турбіни, яка витримує навантаження та має стійкість до кручення, потрібен ефективний дизайн і метод виробництва. У конструкції лопаті також виконується аеродинамічний аналіз, щоб отримати максимальну енергію від вітряної турбіни, що є результатом роботи конструкції лопаті. Мета полягає в тому, щоб знайти спосіб побудувати лопатку турбіни за допомогою ПВХ труби та найкращої аеродинамічної поведінки рідини навколо ротора турбіни. Це дослідження базується на методі CFD моделювання та експериментальних дослідженнях з використанням аеродинамічної труби. Згідно з результатами моделювання ANSYS CFD на кінці лопаті турбіни з ПВХ труби з кутом атаки 15° і 30°, це може збільшити крутний момент приблизно на 200 % порівняно з без коліна. CFD-моделювання було проведено для перевірки навантаження на лопатку труби з ПВХ при швидкості вітру 5 м/с, 6 м/с і 7 м/с, і ширині кута наконечника 100 мм, 110 мм і 130 мм. Крутний момент, створюваний турбіною, залежить від ширини наконечника коліна, де максимальний крутний момент досягається шириною наконечника коліна 110 мм. Виходячи з результатів оптимізації, турбіна може виробляти найкращий крутний момент із найменшою напругою, створюваною від навантаження. Результати аналізу напруги фон Мізеса показують, що напруга, яка виникає на лопаті турбіни, є найменшою, що робить її найбезпечнішою та найнадійнішою конструкцією. Результати аналізу крутного моменту показують, що додавання наконечника коліна може збільшити крутний момент на лопаті турбін
Визначення впливу складності наборів даних при використанні методу XGBoost на основі байєсівської оптимізації на ефективність класифікації наборів даних з незбалансованим розподілом класів
No full textThis study explores how dataset complexity affects the performance of XGBoost models optimized using Bayesian methods, focusing on datasets characterized by imbalanced class distributions. The main challenge is accurately identifying minority classes, which are often misdiagnosed due to the dominance of majority classes, impairing predictive power. Additionally, dataset complexity, as indicated by the coefficient of variation (14.64 % to 85.68 %), does not consistently correlate with improved model performance, highlighting the need for more targeted methods. High-dimensional datasets may not be as accurate as simpler ones and require the use of advanced approaches. By using Bayesian optimization, it is possible to fine-tune hyperparameters and improve classification performance on different types of datasets. This indicates that the selection of appropriate resampling techniques to match the characteristics of the dataset is critical, and that hyperparameter optimization plays an important role in building models with high accuracy. The applications extend to areas such as fraud detection and other fields where the categorization of minority groups is important. Through the use of efficient resampling techniques and advanced optimization methods, this study offers a comprehensive solution to the challenges of imbalanced datasets, enhancing the reliability of machine learning solutions. The variation in resampling techniques and optimizing model performance metrics can be attributed to the distribution of classes, the number of features, the complexity, and the characteristics of the datasetsУ дослідженні розглядається вплив складності набору даних на продуктивність моделей XGBoost, оптимізованих за допомогою байєсівських методів, приділяючи основну увагу наборам даних з незбалансованим розподілом класів. Головним завданням є точне визначення класів меншості, які часто класифікуються неправильно через переважання класів більшості, що зменшує прогностичну здатність. Крім того, складність набору даних, на яку вказує коефіцієнт варіації (від 14,64 % до 85,68 %), не завжди корелює з покращенням продуктивності моделі, що свідчить про необхідність застосування більш цілеспрямованих методів. Високорозмірні набори даних можуть бути менш точними, ніж простіші, і вимагають використання сучасних підходів. Застосування байєсівської оптимізації дозволяє забезпечити точне налаштування гіперпараметрів та підвищити ефективність класифікації для різних типів наборів даних. Це вказує на те, що вибір належних методів повторної вибірки відповідно до характеристик набору даних має вирішальне значення, а оптимізація гіперпараметрів відіграє важливу роль у побудові високоточних моделей. Застосування даного підходу охоплює такі області, як виявлення шахрайства та інші сфери, в яких важливе значення має класифікація груп меншості. Завдяки використанню ефективних методів повторної вибірки та сучасних методів оптимізації дане дослідження пропонує комплексне вирішення завдань, пов’язаних з незбалансованими наборами даних, підвищуючи надійність рішень для машинного навчання. Відмінності в методах повторної вибірки та оптимізації показників продуктивності моделей можуть бути зумовлені розподілом класів, кількістю ознак, складністю та характеристиками наборів дани
Побудова математичної моделі ударного пристрою з двохелементним бойком
No full textThe object of this study is the oscillation process of an impact device with a two-element striker, which makes it possible to increase the efficiency of rock destruction and reduce the recoil on the device body. The task addressed was the construction of a mathematical model that describes the dynamic interaction between the striker elements and the tool while taking into account the resistance of the working medium and impulse loads on the device elements. In the given model, the tool is represented by a rod of variable cross-section, and the striker is represented by two discrete elements with reduced masses. The impact interaction is modeled by the presence of rigid and dissipative links and is described by a system of differential equations with initial and boundary conditions. To solve the initial boundary value problem, a numerical method has been used; the parameters of the method are determined by solving the model problem, which is constructed for a discrete model with three discrete masses. An increase in the co-impact time relative to a device with a solid striker by 1.5...2 times to values of 350...500 μs was established. With a load force of 50 to 500 kN in the time range of 0...1 ms and element speeds of 1...8 m/s, the normal stresses in the tool cross-sections were 200...380 MPa. The combination of discrete and continuous elements in the model made it possible to refine the numerical method, taking into account the essential properties inherent in the impulse interaction of the striker elements with the tool and the transfer of impact energy to the processing environment. The model built can be used in the design of impactors with optimal parameters for assessing the shape and duration of the shock pulse, in mining, construction, and oil productionОб’єктом дослідження є процес коливань ударного пристрою з двохелементним бойком, який дозволяє збільшити ефективність руйнування гірської породи і зменшити віддачу на корпус пристрою. Вирішувалась проблема створення математичної моделі, яка описує динамічну взаємодію елементів бойка з інструментом при врахуванні опору робочого середовища та імпульсних навантажень на елементи пристрою. У приведеній моделі інструмент представлений стрижнем змінного перерізу, а бойок – двома дискретними елементами зі зведеними масами. Ударна взаємодія моделюється наявністю жорстких і дисипативних зв’язків та описується системою диференціальних рівнянь з початковими та крайовими умовами. Для вирішення початково-крайової задачі застосовується числовий метод. Параметри методу визначаються при розв’язку модельної задачі, яка побудована для дискретної моделі з трьома дискретними масами. Встановлено збільшення часу співудару по відношенню до пристрою з суцільним бойком в 1.5…2 рази до значень 350...500 μs. При величині навантаження силою від 50 до 500 кN в часовому діапазоні 0...1 ms та швидкостях елементів 1…8 m/s, нормальні напруження в перерізах інструменту склали 200…380 MPa. Комбінація в моделі дискретних та неперервних елементів дозволила уточнити числовий метод з урахуванням суттєвих властивостей притаманних імпульсній взаємодії елементів бойка з інструментом та передачі енергії удару в середовище, яке оброблюється. Використання модельної задачі дало змогу визначати раціональні параметри числового методу. Розроблена модель може бути використана при проєктуванні ударних пристроїв з оптимальними параметрами для оцінки форми та тривалості ударного імпульсу. Пристрої застосовуються для руйнування гірських порід, в будівельній техніці, в нафтовидобувній галуз