Наукова періодика України
Not a member yet
11185 research outputs found
Sort by
Розробка алгоритмізації задачі маршрутизації транспортних засобів
No full textThe Capacitated Vehicle Routing Problem with Time-Dependent Demands (CVRPTD) is a significant optimization challenge in the logistics and transportation domain, characterized by dynamic customer demands, strict time windows, and heterogeneous vehicle fleets. This study focuses on urban parcel delivery operations as the primary object of research. The problem addressed involves the inefficiency of conventional vehicle routing strategies in adapting to time-varying customer demands and operational constraints, which often lead to increased costs and service delays. This study aims to minimize total operational costs while ensuring compliance with capacity constraints, service continuity, and demand fluctuations. A comprehensive mathematical model is developed based on a fully connected, directed acyclic graph G=(V, A), incorporating decision variables that represent vehicle routing sequences, timing, and vehicle type assignments. This study addresses the Capacitated Vehicle Routing Problem with Time-Dependent Demands (CVRPTD) in urban parcel delivery, where traditional routing methods struggle with dynamic demands and operational constraints. A mathematical model using a directed acyclic graph is developed, optimized via a gradient-based method with Hessian approximation, LU decomposition, and quasi-Newton techniques. Experiments on datasets with up to 200 customers and 20 vehicles with reductions ranging from 1.79% to 12.75%. The most significant improvement was observed in Sidorame Timur, where the optimization distance decreased by 12.75%, indicating high accuracy in route optimization. For the SCP, the proposed algorithm achieved a 6.46% improvement in solution quality over traditional greedy algorithmsПроблема маршрутизації транспортних засобів з обмеженою пропускною здатністю та залежними від часу вимогами є значною проблемою оптимізації в галузі логістики та транспорту, що характеризується динамічними вимогами клієнтів, суворими часовими вікнами та неоднорідними автопарками. Це дослідження зосереджено на міських операціях доставки посилок як на основному об’єкті дослідження. Розглянута проблема полягає в неефективності традиційних стратегій маршрутизації транспортних засобів в адаптації до змінних у часі вимог клієнтів та операційних обмежень, що часто призводить до збільшення витрат та затримок обслуговування. Це дослідження має на меті мінімізувати загальні операційні витрати, забезпечуючи при цьому дотримання обмежень пропускної здатності, безперервність обслуговування та коливання попиту. Розроблено комплексну математичну модель на основі повністю зв’язаного, орієнтованого ациклічного графа G=(V, A), що включає змінні рішення, що представляють послідовності маршрутизації транспортних засобів, час та призначення типів транспортних засобів. Це дослідження розглядає проблему маршрутизації транспортних засобів з обмеженою пропускною здатністю та залежними від часу вимогами у міській доставці посилок, де традиційні методи маршрутизації мають труднощі з динамічними вимогами та операційними обмеженнями. Розроблено математичну модель з використанням орієнтованого ациклічного графа, оптимізовану за допомогою градієнтного методу з наближенням Гессе, розкладанням LU та квазіньютонівськими методами. Експерименти на наборах даних з кількістю клієнтів до 200 та 20 транспортними засобами зі скороченнями від 1,79% до 12,75%. Найбільш значне покращення спостерігалося в Сідораме Тімур, де відстань оптимізації зменшилася на 12,75%, що свідчить про високу точність оптимізації маршруту. Для задачі про покриття множини запропонований алгоритм досяг покращення якості рішення на 6,46% порівняно з традиційними жадібними алгоритмам
Визначення впливу нових аеропортів на схеми переміщення пасажирів: дослідження регіонального зв’язку
No full textThis study investigates the impact of the newly constructed Kediri Airport on air passenger movement patterns in East Java, with a focus on its effect on the existing Juanda and Abdulrachman Saleh Airports. The research addresses the issue of congestion at these primary airports and explores the potential for passenger redistribution with the introduction of a new airport. Using stated preference methods, this study examines how variations in travel costs and time influence passengers’ choices between airports and their shifting patterns.
The results indicate that Kediri Airport, due to its improved accessibility and service quality, holds significant potential to divert passenger traffic from Juanda and Abdulrachman Saleh. Projections show that by 2024, Kediri could capture up to 42 % of the passenger traffic currently centered at these primary airports, significantly easing congestion at the main airports. Additionally, the study suggests that the implementation of a Multi-Airport System (MAS) could effectively manage this redistribution, optimizing the use of regional airports and enhancing overall connectivity across East Java.
The findings contribute valuable insights into strategic airport network planning and emphasize Kediri’s role in enhancing regional mobility and supporting economic growth. These results are highly relevant for infrastructure planning, where MAS can be leveraged to optimize airport operations and ensure sustainable growthУ цій роботі досліджується вплив нещодавно побудованого аеропорту Кедірі на моделі авіапересування пасажирів у Східній Яві, зосереджуючись на його впливі на існуючі аеропорти Джуанда та Абдулрахман Салех. У дослідженні розглядається проблема завантаженості цих основних аеропортів і досліджується потенціал перерозподілу пасажирів із відкриттям нового аеропорту. Використовуючи методи заявлених переваг, у цій роботі досліджується, як варіації вартості поїздки та часу впливають на вибір пасажирів між аеропортами та їх схеми пересадок.
Результати показують, що аеропорт Кедірі завдяки покращеній доступності та якості обслуговування має значний потенціал для відволікання пасажиропотоку від Джуанди та Абдулрахмана Салеха. Прогнози показують, що до 2024 року Кедірі зможе охопити до 42 % пасажиропотоку, який зараз зосереджено в цих основних аеропортах, значно зменшивши затори в основних аеропортах. Крім того, дослідження показує, що впровадження багатоаеропортної системи (БАС) може ефективно керувати цим перерозподілом, оптимізуючи використання регіональних аеропортів і підвищуючи загальне підключення по всій Східній Яві.
Отримані дані дають цінну інформацію про стратегічне планування мережі аеропортів і підкреслюють роль Кедірі в підвищенні регіональної мобільності та підтримці економічного зростання. Ці результати дуже актуальні для планування інфраструктури, де БАС можна використовувати для оптимізації роботи аеропорту та забезпечення сталого зростанн
Визначення впливу Metaperceptron на оптимізацію нейронних мереж: порівняльне дослідження градієнтного спуску та метаевристичного підходів
No full textThis study investigates the application of the Metaperceptron framework as an adaptive optimization mechanism in training neural networks for polycystic ovary syndrome (PCOS) diagnosis. The research addresses the persistent challenges in conventional optimization methods such as slow convergence, local minima entrapment, and hyperparameter sensitivity that hinder the efficiency and generalization capability of artificial neural networks. By integrating Metaperceptron with both gradient descent (GD) and genetic algorithm (GA), this work demonstrates significant improvements in convergence speed and diagnostic accuracy. Specifically, Metaperceptron-enhanced GD reduced convergence time by nearly 40% while maintaining high accuracy (0.8950 for single-layer neural network and 0.9100 for multi-layer neural network). These results were achieved through dynamic learning rate adjustment and meta-level control over search strategies, enabling better exploration-exploitation balance during training. The findings are explained by the framework’s ability to adaptively respond to gradient landscapes and dataset characteristics, offering a more stable and efficient optimization process. Practical implementation of the proposed method is feasible under conditions where data quality and representativeness are ensured, particularly in medical diagnostics and other domains involving imbalanced or noisy datasetsВ цій роботі досліджено застосування фреймворку Metaperceptron як адаптивного механізму оптимізації для навчання нейронних мереж для діагностики синдрому полікістозних яєчників (СПКЯ). Дослідження розглядає постійні проблеми традиційних методів оптимізації, такі як повільна конвергенція, захоплення локальних мінімумів та чутливість до гіперпараметрів, які перешкоджають ефективності та можливостям узагальнення штучних нейронних мереж. Інтегруючи Metaperceptron як з градієнтним спуском (ГС), так і з генетичним алгоритмом (ГА), ця робота демонструє значне покращення швидкості конвергенції та точності діагностики. Зокрема, покращений Metaperceptron ГС скоротив час конвергенції майже на 40%, зберігаючи при цьому високу точність (0,8950 для одношарової нейронної мережі та 0,9100 для багатошарової нейронної мережі). Ці результати були досягнуті завдяки динамічному регулюванню швидкості навчання та метарівневому контролю над стратегіями пошуку, що забезпечує кращий баланс між дослідженням та використанням під час навчання. Результати пояснюються здатністю фреймворку адаптивно реагувати на градієнтні ландшафти та характеристики набору даних, пропонуючи більш стабільний та ефективний процес оптимізації. Практична реалізація запропонованого методу можлива за умов, коли забезпечено якість та репрезентативність даних, зокрема в медичній діагностиці та інших областях, що включають незбалансовані або зашумлені набори дани
Оптимізація розподілу навантаження та витрати палива для дизель-генератора потужністю 1000 кВт для віддаленого регіону з використанням біодизельної електростанції B35
No full textThis study focuses on the operational optimization of a 1000 kW high-speed diesel generator (Mitsubishi S16R) located at PLTD Muara Wahau, a remote power station in East Kalimantan, Indonesia. The generator operates with Biodiesel B35, a national renewable fuel standard containing 35% biodiesel and 65% petroleum diesel. While B35 offers environmental benefits, its lower heating value and distinct combustion characteristics result in an 18% reduction in generator output and increased specific fuel consumption (SFC), posing challenges to performance and fuel efficiency in isolated areas. To address these issues, a hybrid modeling and optimization framework is proposed, combining response surface methodology (RSM), artificial neural networks (ANN), and multi-objective genetic algorithm (MOGA). A multi-criteria decision-making approach using TOPSIS is applied to evaluate alternative operating scenarios. The study investigates two modes: base load (cos φ = 0.96, load = 698 kW) and load share (cos φ = 0.97, load = 829 kW). The RSM model in base load mode achieves a fuel consumption of 0.21 l/kWh and efficiency of 42.78%, while the ANN-MOGA model in load share mode records 0.24 l/kWh and 39.42% efficiency. The results demonstrate that parameter optimization can significantly improve the performance of B35-fueled generators. The integrated methodology provides a practical solution for enhancing operational efficiency and sustainability in remote, off-grid power systems, with potential for broader application in similar decentralized energy contextsЦе дослідження зосереджено на оптимізації роботи високошвидкісного дизельного генератора потужністю 1000 кВт (Mitsubishi S16R), розташованого на PLTD Muara Wahau, віддаленій електростанції у Східному Калімантані, Індонезія. Генератор працює на біодизелі B35, національному стандарті відновлюваного палива, що містить 35% біодизеля та 65% дизельного палива на основі нафтопродуктів. Хоча B35 пропонує екологічні переваги, його нижча теплотворна здатність та відмінні характеристики згоряння призводять до зниження потужності генератора на 18% та збільшення питомої витрати палива (SFC), що створює проблеми для продуктивності та паливної ефективності в ізольованих районах. Для вирішення цих проблем запропоновано гібридну систему моделювання та оптимізації, що поєднує методологію поверхні відгуку, штучні нейронні мережі та багатоцільовий генетичний алгоритм. Для оцінки альтернативних сценаріїв роботи застосовується багатокритеріальний підхід до прийняття рішень з використанням TOPSIS. В роботі досліджуються два режими: базове навантаження (cos φ = 0,96, навантаження = 698 кВт) та розподіл навантаження (cos φ = 0,97, навантаження = 829 кВт). Модель поверхні відгуку у режимі базового навантаження досягає споживання палива 0,21 л/кВт·год та ефективності 42,78%, тоді як модель ANN-MOGA у режимі розподілу навантаження фіксує 0,24 л/кВт·год та ефективність 39,42%. Результати показують, що оптимізація параметрів може значно покращити продуктивність генераторів, що працюють на біодизелі B35. Інтегрована методологія пропонує практичне рішення для підвищення експлуатаційної ефективності та сталого розвитку у віддалених, автономних енергетичних системах, з потенціалом для ширшого застосування в аналогічних децентралізованих енергетичних контекста
Розробка електричного пастеризатора молока для фермерства
No full textThe object of study is the milk pasteurization by way of improving construction parameters. Main target experimental substantiation of the design and technological parameters of an improved heater based on the use of an induction heater and conducting production tests of an experimental pasteurizer, evaluating its performance and quality indicators. This study is in the nature of a search for a method to preserve the milk quality.
The study consists of the direction of improving the flow-through and parallel-cumulative induction pasteurizer, the design of the continuous-acting induction milk pasteurizer, the substantiated mathematical dependences of the interrelationships of its effective design and operating parameters, as well as the method of technical parameter reporting and evaluation of the effect of the improved experimental pasteurizer on the basic milk properties.
The bactericidal phase before and after milk pasteurization in an experimental heater is as follows: for fresh milk (t=300 °C), the duration of the bactericidal phase is 2 hours, with self-cooling of fresh milk from 370 °C to 200 °C, the duration of the bactericidal phase is 3 hours, and when cooling milk to 8...100 °C – 8 hours. For pasteurized milk (t=300 °C), the duration of the bactericidal phase is 17 hours, and when the milk is cooled to 8–100 °C, the duration of the bactericidal phase is 30 hours. The proposed induction pasteurizer ensures efficient milk pasteurization produced on dairy farms, ensuring the possibility of direct delivery of the product to a retail chain or delivery to a processing plant without damage, which provides economic benefits to the farm.
The proposed induction pasteurization unit is recommended for use not only in small and medium-sized farms, but also in centralized district milk collection pointsОб’єктом дослідження є пастеризація молока шляхом підвищення конструкційних параметрів. Основною метою є експериментальне обґрунтування конструктивно-технологічних параметрів удосконаленого нагрівача на основі використання індукційного нагрівача та проведення виробничих випробувань експериментального пастеризатора, оцінка його продуктивності та якісних показників. Це дослідження носить характер пошуку методу збереження якості молока.
Дослідження складається з напрямків удосконалення проточного та паралельно-накопичувального індукційного пастеризатора, конструкції індукційного пастеризатора молока безперервної дії, обґрунтованих математичних залежностей взаємозв’язків його ефективної конструкції та робочих параметрів, а також методики подачі технічних параметрів та оцінки впливу вдосконаленого експериментального пастеризатора на основні властивості молока.
Бактерицидна фаза до і після пастеризації молока в дослідному нагрівачі наступна: для свіжого молока (t=300 °С) тривалість бактерицидної фази становить 2 години, при самоохолодженні свіжого молока від 370 °С до 200 °С тривалість бактерицидної фази становить 3 години, а при охолодженні молока до 8...100 °С – 8 годин. Для пастеризованого молока (t=300 °C) тривалість бактерицидної фази становить 17 годин, а при охолодженні молока до 8–100 °C тривалість бактерицидної фази становить 30 годин. Запропонований індукційний пастеризатор забезпечує ефективну пастеризацію молока, виробленого на молочних фермах, забезпечуючи можливість прямої доставки продукту в торговельну мережу або доставки на переробне підприємство без пошкоджень, що забезпечує економічну вигоду господарству.
Запропонована установка індукційної пастеризації рекомендована для використання не тільки в малих і середніх господарствах, а й на централізованих районних молокоприймальних пункта
Удосконалення підходу до вибору оптимальної стратегії оцінювання військовослужбовця
No full textThe object of the study is the process of choosing the optimal strategy for assessing a military serviceman.
The problem, which was being solved, is non-adaptability of the existing scientific approach to the necessity of taking into account the rapid transformation of functional responsibilities and long-term career planning when assessing military servicemen.
In terms of improving the approach of choosing the optimal strategy for assessing a military serviceman, the algorithm for choosing the appropriate strategy has been suggested. The algorithm is based on the application of optimal selection criteria (Laplace, Wald and Savage). The essence of the developed algorithm implies the level of uncertainty regarding the possible transformation of service functions, the possible transformation of service functions and acquired competencies.
The peculiarity of the developed algorithm is that it allows to take into account the long-term perspective of career development by considering the uncertainty in the process of transformation of service functions.
As part of improving the approach to choosing the optimal strategy for assessing a serviceman, the procedure for choosing the appropriate optimal strategy has been improved.
The peculiarity of the suggested procedure is that it is based on the identification of the level of uncertainty, the use of a tabular method for determining the correspondence of service functions to competencies, and the distribution of competencies on the basis of their acquisition. This procedure allows to increase the accuracy of determining the level of correspondence of a military serviceman’s competencies to service functions by 15% if no changes occur, and by 17% in case of minor changes and by 24% in case of fundamental changes. A distinctive feature of the procedure is the division of competencies into three groups: professional, general development, and acquired through experience.
The scope of practical application of the improved procedure is the management processes to ensure the effectiveness of HR management in the command-and-control bodies of military formationsОб’єктом дослідження є процес вибору оптимальної стратегії оцінювання військовослужбовця.
Проблемою, що вирішувалась, є не адаптованість існуючого підходу до оцінювання військовослужбовців до необхідності врахування швидкої трансформації функціональних обов’язків та необхідністю довготривалого планування кар’єри.
У межах удосконалення підходу до вибору оптимальної стратегії оцінювання військовослужбовця запропоновано алгоритм вибору відповідної стратегії, який базується на застосуванні критеріїв оптимального вибору (Лапласа, Вальда та Севіджа). Сутність розробленого алгоритму полягає у врахуванні рівня невизначеності щодо можливої трансформації службових функцій, можливої трансформації службових функцій та набутих компетентностей.
Особливістю розробленого алгоритму є те, що він дозволяє врахувати довгострокову перспективу розвитку кар’єри через врахування невизначеності у процесі трансформації службових функцій.
У межах удосконалення підходу до вибору оптимальної стратегії оцінювання військовослужбовця удосконалено процедуру вибору відповідної стратегії.
Особливістю запропонованої процедури є те, що вона базується на ідентифікації рівня невизначеності, застосуванні табличного способу визначення відповідності службових функцій компетентностям, розподілі компетентностей за ознакою їх набуття. Зазначена процедура дозволяє підвищити точність визначення рівня відповідності компетентностей військовослужбовця службовим функціям на 15 % за умов відсутності змін, на 17 % за несуттєвих змін та на 24 % при кардинальних змінах. Відмінною рисою процедури є розподіл компетентностей за трьома групами: професійні, загального розвитку, набуті з досвідом.
Сфера практичного використання удосконаленої процедури є процеси управління щодо забезпечення ефективності кадрового менеджменту в органах управління військовими формуванням
Розробка технології виробництва та оцінка якості безглютенових енергетичних батончиків із желеподібним шаром
No full textThe object of this study is the production of energy bars. The subject of the research is the production technology of gluten-free functional energy bars with a gelled layer based on millet flour, fruit puree, and functional additives. The task addressed is to select optimal ratios of components, providing stable organoleptic and textural characteristics of the product while preserving functional properties and the possibility of industrial scaling.
In designing the research plan, special attention was given to selecting optimal ingredient ratios and processing parameters to achieve a stable and high-quality product.
The development of energy bars involved the use of the following ingredients: a blend of oat and millet flour, fruit purée (apple, pear, plum) with the addition of agar-agar, cinnamon, mint, and ginger. Recipe optimization was carried out using the Response Surface Methodology (RSM), which allows for the identification of the best ingredient ratios.
Sensory analysis revealed that the most appealing taste characteristics were observed in bars containing cinnamon and mint. These samples received the highest scores for aroma, flavor, and texture. The highest antioxidant activity levels were recorded in samples containing cinnamon and apple (up to 82.8 %). This is attributed to the high content of phenolic compounds in cinnamon, known for their strong antioxidant properties. Optimal texture parameters were achieved with a layer height of 12 mm – ensuring a balanced structure, a syrup content of 5 % – preventing excessive stickiness, and a protein content of 7 % – improving product firmness and elasticity. The samples with mint and cinnamon exhibited the lowest water activity (aw=0.68–0.72), making them more resistant to microbial spoilage and extending their shelf life.
The application of multi-criteria analysis methods and statistical experimental design allowed for the identification of key parameters influencing product qualityОб’єктом дослідження було виробництво енергетичних батончиків. Предметом дослідження — технологія виготовлення безглютенових функціональних енергетичних батончиків із желеподібним шаром на основі пшоняного борошна, фруктового пюре та функціональних добавок. Вирішувалась задача підбору оптимальних співвідношень компонентів, які забезпечують стабільні органолептичні та текстурні характеристики продукту за збереження функціональних властивостей і можливості промислового масштабування.
Під час розробки плану дослідження особливу увагу приділено підбору оптимальних пропорцій інгредієнтів та параметрів обробки для отримання стабільного та якісного продукту.
Для створення енергетичних батончиків використовувалися такі інгредієнти: суміш вівсяного та пшоняного борошна, фруктове пюре (яблуко, груша, слива) з додаванням агар-агару, кориця, м’ята, імбир. Оптимізацію рецептури здійснювали за методом відгуку поверхні (RSM), що дозволяє визначити найкращі пропорції інгредієнтів.
У результаті сенсорного аналізу встановлено, що найбільш привабливими смаковими характеристиками володіють батончики з додаванням кориці та м’яти. Вони отримали найвищі бали за аромат, смак і текстуру. Максимальні показники антиоксидантної активності виявлено в зразках з корицею та яблуком (до 82,8 %). Це пояснюється високим вмістом фенольних сполук у кориці, що мають потужні антиоксидантні властивості.
Оптимальні параметри текстури були досягнуті за таких умов: висота шару – 12 мм (забезпечується збалансована структура), вміст сиропу – 5 % (запобігає надмірній липкості), вміст протеїну – 7 % (покращує міцність та еластичність продукту). Зразки з м’ятою та корицею показали найнижчу водну активність (aw = 0,68–0,72), що робить їх стійкими до мікробіологічного псування та подовжує строк зберігання.
Використання методів багатокритеріального аналізу та статистичного планування експериментів дозволило визначити ключові параметри, що впливають на якість продукт
Забезпечення сталого використання генеративного штучного інтелекту підприємствами на основі оптимізації ресурсоспоживання
No full textThe object of this study is the impact of using generative artificial intelligence (AI) on the resource efficiency of enterprises in the context of sustainable development. The issue relates to the fact that despite the ability of generative AI to optimize management and production processes, its use is accompanied by an increase in electricity consumption (grid, mostly non-renewable) and water, which creates new environmental risks.
This paper systematizes existing methods for indirectly estimating energy and water consumption in the process of generative AI model functioning. Based on this, an approach to assessing the ecological footprint of generative AI has been devised, which takes into account four indicators such as query length, complexity, task type, and industry. A special feature of the proposed approach is a combination of quantitative analysis, regression modeling, and query classification to assess resource intensity.
An empirical study has shown that high-volume queries (analytical and creative) generate significantly higher resource consumption (2.1–2.3 Wh of electricity and more than 0.8 liters of water) while factual queries create a minimal load (< 0.12 Wh). This difference is explained by the complexity of information processing and the involvement of significant computing power in cloud data centers.
To evaluate the feasibility of AI implementation, a sustainability index has been proposed to assess the balance between the efficiency achieved and resources spent. The proposed approach could be used by enterprises under conditions of limited access to energy and water resources, in particular during post-war recovery and implementation of the principles of sustainable developmentОб’єктом дослідження є вплив використання генеративного штучного інтелекту (ШІ) на ресурсну ефективність підприємств у контексті сталого розвитку. Проблема полягає в тому, що, попри здатність генеративного ШІ оптимізувати управлінські та виробничі процеси, його використання супроводжується зростанням споживання електроенергії (мережевої, здебільшого невідновлюваної) та води, що формує нові екологічні ризики. У статті систематизовано існуючі методи опосередкованого оцінювання енергоспоживання та водоспоживання при функціонуванні генеративних моделей ШІ. На основі цього розроблено підхід до оцінювання екологічного сліду генеративного ШІ, який враховує чотири індикатори: довжину запиту, складність, тип задачі та галузеву належність. Особливістю запропонованого підходу є поєднання кількісного аналізу, регресійного моделювання та класифікації запитів для оцінки ресурсоємності. Проведене емпіричне дослідження дозволило встановити, що запити великого обсягу (аналітичні та креативні) генерують значно більші витрати ресурсів (2,1–2,3 Вт∙год електроенергії та понад 0,8 л води), тоді як фактологічні запити створюють мінімальне навантаження (<0,12 Вт∙год). Така різниця пояснюється складністю обробки інформації та залученням значних обчислювальних потужностей у хмарних дата-центрах. Для оцінювання доцільності впровадження ШІ запропоновано індекс сталості використання, що дозволяє оцінити баланс між досягнутою ефективністю та витраченими ресурсами. Запропонований підхід може бути використаний підприємствами в умовах обмеженого доступу до енерго- і водоресурсів, зокрема під час післявоєнного відновлення та впровадження принципів сталого розвитк
Розробка методу підвищення оперативності передачі даних в системах моніторингу на базі мобільного високощільного інтернету речей
No full textThe object of this study is the process that improves the efficiency of data transmission in monitoring systems that arrive from low-power devices within the mobile high-density Internet of Things. The task addressed was to reduce the average delay time of information transmission through the transmitting station of the monitoring system gateway. To this end, it was proposed to improve the multiple output procedure and use the technique for building temporary dynamic clusters of dependent sources.
During the research, a model of a monitoring system with multiple node outputs was built. Its process involved the procedure for constructing a temporary subset of active devices dependent on data. That made it possible to reduce the redundancy of data coming to the monitoring system gateway.
An approach has been proposed for finding the values of the upper and lower limits of the average data transmission delay. The approach is based on simplifying calculations by switching to a one-dimensional Markov chain. The use of a uniform distribution of active subscribers has made it possible to find an analytical expression for the upper limit of the average delay. A feature of the lower bound calculation process is the introduction of a fixed division of the receiving zone of the transmitting station into equal sectors.
The algorithm developed for multiple node output is aimed at reducing the average data transmission delay with a limited number of subscribers. A feature of the method is the limitation of the number of transitions when forming a stationary distribution of the Markov chain. As a result of using the method, the average delay is reduced and the speed of data transmission increases. Studies of the proposed method have shown that the speed of data transmission increases in comparison with existing methods from 5 to 50%. The research results are attributed to the use of the procedure of multiple subscriber outputОб’єктом дослідження є процес підвищення оперативності передачі даних в системах моніторингу, які надходять з малопотужних пристроїв мобільного високощільного Інтернету речей. Вирішувалась проблема зменшення середнього часу затримки передачі інформації через передавальну станцію шлюзу системи моніторингу. Для цього запропоновано удосконалити процедуру множинного виходу та використовувати спосіб формування тимчасових динамічних кластерів залежних джерел.
При проведенні досліджень розроблена модель системи моніторингу із множинним виходом вузлів. При розробці використана процедура побудови тимчасової підмножини активних пристроїв, залежних за даними. Це дозволило зменшити надлишковість даних, що надходять до шлюзу системи моніторингу.
Запропонований підхід для знаходження значень верхньої та нижньої границь середньої затримки передачі даних. Підхід базується на спрощенні розрахунків шляхом переходу до одновимірного Марківського ланцюгу. Застосування рівномірного розподілу активних абонентів дозволило знайти аналітичний вираз для верхньої границі середньої затримки. Особливістю процесу обчислення нижньої границі є введення фіксованого розбиття зони прийому передавальної станції на рівні сектори.
Розроблений алгоритм множинного виходу вузлів орієнтований на зменшення середньої затримки передачі даних при обмеженій кількості абонентів. Особливістю методу є обмеження кількості переходів при формуванні стаціонарного розподілу Марківського ланцюга. Внаслідок застосування методу зменшується середня затримка та підвищується оперативність передачі даних. Дослідження запропонованого методу показали, що оперативність передачі даних підвищується у порівнянні з існуючими методами від 5 до 50%. Отримані результати дослідження можна пояснити задіянням процедури множинного виходу абоненті
Визначення впливу сольвотермічної обробки на структурні та електрохімічні властивості графеноподібних матеріалів для застосування в суперконденсаторах
No full textThe object of this study is a graphene-like material synthesized from coconut shell biomass via a solvothermal process using ethylene glycol (98%) as the dispersing medium. Were examined are exfoliated carbon nanosheets intended for use as electrode materials in supercapacitors. The research addresses the problem of improving biomass-derived carbon materials' structural quality and electrochemical performance for energy storage. The solvothermal process was applied at varying ethylene glycol concentrations (1, 3, and 5 mg/ml), and the synthesized samples were compared with an untreated control. The results show that the sample treated with 3 mg/ml (SL-2) exhibited the most favorable characteristics, including reduced interlayer spacing (0.39 nm), formation of thin nanosheets, and decreased oxygen-containing functional groups, as evidenced by TEM, FTIR, and EDS analyses. These structural improvements are attributed to the combined effects of thermal energy and solvent-assisted exfoliation, which facilitated partial deoxygenation and reordering of carbon layers. BET analysis revealed a high specific surface area of 872.886 m2/g, contributing to enhanced ion accessibility. Electrochemical measurements demonstrated a specific capacitance of 31.50 F/g for SL-2, significantly higher than the untreated sample (6.32 F/g), along with lower internal resistance (1.87 Ω) and prolonged charge-discharge time (39.90 s), indicating improved ion transport and conductivity. These results highlight the potential of this sustainable and tunable method for producing cost-effective, eco-friendly supercapacitor electrodesОб'єктом цього дослідження є графеноподібний матеріал, синтезований з біомаси кокосової шкаралупи за допомогою сольвотермічного процесу з використанням етиленгліколю (98%) як диспергуючого середовища. Були досліджені розшаровані вуглецеві нанолисти, призначені для використання як електродні матеріали в суперконденсаторах. Дослідження стосується проблеми покращення структурної якості та електрохімічних характеристик вуглецевих матеріалів, отриманих з біомаси, для накопичення енергії. Сольвотермічний процес застосовувався при різних концентраціях етиленгліколю (1, 3 та 5 мг/мл), а синтезовані зразки порівнювалися з необробленим контролем. Результати показують, що зразок, оброблений 3 мг/мл (SL-2), продемонстрував найсприятливіші характеристики, включаючи зменшення міжшарової відстані (0,39 нм), утворення тонких нанолистів та зменшення кількості кисневмісних функціональних груп, що підтверджується аналізами методами просвічуючої електронної мікроскопії, інфрачервоної спектроскопії з перетворенням Фур' є та енергодисперсійної рентгенівської спектроскопії. Ці структурні покращення пояснюються комбінованим впливом теплової енергії та розшаровування за допомогою розчинника, що сприяло частковій деоксигенації та перевпорядкуванню вуглецевих шарів. БЕТ-аналіз виявив високу питому площу поверхні 872,886 м²/г, що сприяє покращеній доступності іонів. Електрохімічні вимірювання продемонстрували питому ємність 31,50 Ф/г для SL-2, що значно вище, ніж у необробленого зразка (6,32 Ф/г), разом із нижчим внутрішнім опором (1,87 Ом) та тривалішим часом заряду-розряду (39,90 с), що свідчить про покращений іонний транспорт та провідність. Ці результати підкреслюють потенціал цього сталого та настроюваного методу виробництва економічно ефективних, екологічно чистих електродів для суперконденсаторі