Наукова періодика України
Not a member yet
11185 research outputs found
Sort by
Розробка системи прогнозованого управління та контролю комбінованим пропульсивним комплексом
No full textThe object of this researching is the process of maneuvering a sea-based vehicle under compressed conditions, which requires one hundred percent reserve of thrusters (THRs) of various modifications and locations. The main problem is the provision of energy-efficient control over the ship's motion at low speed in the horizontal plane using a high-level predictive controller. The hierarchy of the motion control system (MCS) is usually divided into several levels with the help of a high-level motion controller and the THR motor control distribution algorithm. This allows for a modular software structure where a high-level controller (HLC) can be designed without using comprehensive information about the THR motors. However, for a certain reference of THR configurations, such a decoupling can lead to reduced control performance due to the limitations of HLC regarding the physical constraints of the vessel and the behavior of MCS.
The main results of the researching are methods to improve control performance using a nonlinear model predictive control (MPC) as a basis for the designed motion controllers due to its optimized solution and ability to consider constraints. A decoupled system was implemented for two simple motor tasks showing dissociation problems. The shortcomings were eliminated through the development of a nonlinear MPC controller, which combines the motion controller and the distribution of control over THR motors. To preserve the discrete modularity of the control system and achieve adequate performance, a nonlinear MPC controller with time-varying constraints was designed. This has made it possible to take into account the current limitations of the THR control system, increase the accuracy of control, and reduce the response time of the system by 10 %.Об’єктом дослідження є процес маневрування транспортного засобу морського базування (ТЗМБ) в стиснутих умовах, що вимагає стовідсоткового резервування підрулюючих пристроїв (ПП) різних модифікацій та розташування. Основною проблемою залишається забезпечення енергоефективного управління рухом судна на низькій швидкості в горизонтальній площині із використанням контролера прогнозованого управління високого рівня. Ієрархія системи керування рухом (СКР) зазвичай розділена на кілька рівнів за допомогою високорівневого контролера руху та алгоритму розподілу управління двигунами ПП. Це дозволяє створити модульну конструкцію програмного забезпечення, де контролер високого рівня (КВР) можна спроектувати без використання вичерпної інформації про двигуни ПП. Однак для певного набору конфігурацій ПП таке від’єднання може призвести до зниження продуктивності керування через обмеженість даних КВР щодо фізичних обмежень судна та поведінку СКР.
Основними результатами дослідження є методи покращення продуктивності керування з використанням нелінійного прогнозованого керування моделлю (MPC) як основи для розроблених контролерів руху через його оптимізоване рішення та здатність враховувати обмеження. Була реалізована відокремлена система для двох простих рухових завдань, що показують проблеми, пов’язані з роз’єднанням. Усунення недоліків відбулося за рахунок розроблення нелінійного контролера MPC, який поєднує контролер руху та розподілу управління двигунами ПП. Для збереження відокремленої модульності системи керування та досягнення її адекватної продуктивності був розроблений нелінійний контролер MPC із змінними в часі обмеженнями. Це дозволило врахувати поточні обмеження системи управління ПП, збільшити точність управління та зменшити час відгуку системи на 10
Визначення закономірності втрати цілісності ребристих плит в умовах пожежі
No full textThis paper reports a study aimed at assessing fire resistance of reinforced concrete ribbed slabs at the onset of integrity loss limit state. EN 1992-1-2 lacks calculation methodology for determining the limit of fire resistance of reinforced concrete slabs when the limit state of integrity loss occurs. Scientific works are focused on two limit states of fire resistance: load-bearing capacity and heat-insulating capacity. Experimental tests are criticized because of difficulties in registering signs of the onset of the limit state of loss of integrity, in particular due to the need to control the unheated surface of the ribbed plate during a fire under the action of mechanical load. Therefore, there is no calculation methodology for assessing the fire resistance of reinforced concrete ribbed slabs upon the onset of the limit state of loss of integrity. At the same time, to ensure the safe evacuation of people in the event of a fire, to prevent the spread of fire, as well as to carry out the effective work of rescuers, it is necessary to use building structures with guaranteed fire resistance classes.
The paper reports the results of solving thermal engineering and static problems, which relate to the temperature distribution and stress-strain state of the investigated ribbed plate. Conducting research into the fire resistance of reinforced concrete ribbed slabs, taking into account the onset of the limit state of loss of integrity, made it possible to establish the dependence of the fire resistance limit of these structures on the loss of integrity on the level of applied mechanical load. The resulting dependence plot makes it possible to evaluate reinforced concrete ribbed slabs according to the criterion of the onset of the limit state of loss of integrity, which provides an opportunity to determine fire resistance more objectivelyУ роботі проведені дослідження з оцінювання вогнестійкості залізобетонних ребристих плит при настанні граничного стану втрати цілісності. У EN 1992-1-2 відсутні розрахункові методики визначення межі вогнестійкості залізобетонних плит при настанні граничного стану втрати цілісності. Наукові праці зосереджені на двох граничних станах вогнестійкості: несучій спроможності та теплоізолювальній здатності. Експериментальні випробування піддаються критиці через труднощі у фіксуванні ознак настання граничного стану втрати цілісності, зокрема через необхідність контролю необігрівної поверхні ребристої плити під час пожежі при дії механічного навантаженням. Отже методики проведення розрахунку щодо оцінювання вогнестійкості залізобетонних ребристих плит за настанням граничного стану втрати цілісності немає. При цьому для забезпечення безпечної евакуації людей при виникненні пожежі, запобігання поширенню пожежі, а також проведення ефективної роботи рятувальників необхідно застосування будівельних конструкцій з гарантованими класами вогнестійкості.
У роботі представлені результати вирішення теплотехнічної та статичної задач, які стосуються розподілу температури та напружено-деформованого стану досліджуваної ребристої плити. Проведенні дослідження щодо вогнестійкості залізобетонних ребристих плит з урахуванням настання граничного стану втрати цілісності надали можливість встановити залежність межі вогнестійкості цих конструкцій за втратою цілісності від рівня прикладеного механічного навантаження. Отриманий графік залежності дозволяє проводити оцінювання залізобетонних ребристих плит за критерієм настання граничного стану втрати цілісності, що надає можливість визначати більш об’єктивно вогнестійкіст
Визначення впливу температури карбонізації на пористість та електропровідність активованого вугілля, одержаного з шкаралупи перепелиних яєць
No full textThe object of this study is to evaluate the potential of quail eggshells as a raw material for producing porous and electrically conductive activated carbon by focusing on the effect of carbonization temperature. The main problem solved is the lack of utilization of quail eggshell waste, despite its unique microporous structure and rich mineral and organic content. This underutilized waste, often discarded, represents an opportunity to align sustainable practices with the development of advanced materials for adsorbent and energy applications.
The results showed that the activated carbon produced at a carbonization temperature of 400 °C had superior properties compared to higher temperatures (500 °C and 600 °C), with the highest surface area and electrical conductivity. FTIR characterization identified important functional groups such as O-H, C=O, C=C, and CaO, which support the formation of the carbon framework and contribute to the stability and functionality of the material. XRD patterns confirmed the hexagonal carbon structure, a desirable feature for maintaining structural integrity in demanding applications. SEM revealed irregular morphologies, while BET analysis showed a combination of micropores and mesopores. Under optimal carbonization conditions, activated carbon produced at 400 °C offers a combination of structural and conductive properties. It achieved a specific surface area of 296.875 m2/g, indicating excellent porosity for adsorption applications. Additionally, the material exhibited an electrical conductivity of 1.62×10-2 S/cm, which is suitable for energy storage devices such as supercapacitors and batteries. The decrease in these properties at higher carbonization temperatures highlights the importance of optimizing synthesis parameters to achieve desired outcomes.
These structural and conductive properties make the material suitable for advanced applications in environmental remediation, renewable energy, and waste management. By converting quail eggshells into high-value activated carbon, the study demonstrates a feasible approach to reducing waste while contributing to eco-friendly material development. This study proves that quail eggshells can be effectively utilized, adding value to organic waste while increasing its economic viabilityМетою даного дослідження є оцінка можливості використання шкаралупи перепелиних яєць в якості сировини для виробництва пористого та електропровідного активованого вугілля, приділяючи особливу увагу впливу температури карбонізації. Основна вирішувана проблема полягає в недостатньому використанні відходів з шкаралупи перепелиних яєць, незважаючи на її унікальну мікропористу структуру, а також багатий мінеральний та органічний склад. Ці маловикористовувані відходи, що часто викидаються, дають можливість поєднати стійкі методи з розробкою сучасних матеріалів для адсорбційних і енергетичних застосувань.
Результати показали, що активоване вугілля, одержане за температури карбонізації 400 °C, володіє чудовими властивостями порівняно з більш високими температурами (500 °C та 600 °C), маючи найбільшу площу поверхні та електропровідність. При дослідженні характеристик методом ІЧ Фур'є-спектроскопії були виявлені важливі функціональні групи, такі як O-H, C=O, C=C та CaO, що підтримують формування вуглецевого каркасу й сприяють стабільності та функціональності матеріалу. Рентгенограми підтвердили наявність гексагональної структури вуглецю, що є бажаною властивістю для збереження структурної цілісності в складних умовах експлуатації. За допомогою СЕМ-аналізу виявлено неправильну морфологію, тоді як BET-аналіз показав поєднання мікропор та мезопор. За оптимальних умов карбонізації активоване вугілля, одержане за температури 400 °C, володіє поєднанням структурних і провідних властивостей. Питома площа поверхні становила 296,875 м2/г, що свідчить про відмінну пористість для адсорбційних застосувань. Крім того, матеріал показав електропровідність 1.62×10-2 См/см, що може бути використано для пристроїв зберігання енергії, таких як суперконденсатори та акумулятори. Зниження цих властивостей за більш високих температур карбонізації підкреслює важливість оптимізації параметрів синтезу для досягнення бажаних результатів.
Дані структурні та провідні властивості роблять матеріал придатним для перспективного застосування в області відновлення навколишнього середовища, відновлюваної енергії та утилізації відходів. Перетворення шкаралупи перепелиних яєць у високоцінне активоване вугілля демонструє реальний підхід до скорочення відходів, сприяючи створенню екологічно чистих матеріалів. Дане дослідження доводить можливість ефективного використання шкаралупи перепелиних яєць, що збільшує цінність органічних відходів і підвищує їхню економічну доцільніст
Розробка експериментального енергетичного комплексу на базі котельної установки з автоматизованим пальником для використання в енергетиці
No full textThe object of the study is a sustainable energy complex designed to convert biomass and livestock waste into thermal energy. The problem being solved is the reduction of environmental pollution in the agricultural sector of Kazakhstan through effective waste management. The complex includes a biofuel production plant, a biogas synthesis plant, and an optimized heat generator in the form of a biogas-fired hot water boiler.
The problem being solved is the need to use renewable energy sources that reduce the impact of agricultural waste on the environment while providing a reliable source of energy. Existing biogas technologies are often inefficient, especially in the processing of various agricultural wastes, and require innovation to meet the unique needs of rural farms.
The main result of the study was the creation of an experimental biogas-powered heat generator with a capacity of 21.9 kW. The complex successfully recycles waste by producing biogas, which feeds a hot water boiler, providing thermal energy and reducing dependence on traditional fuels. Laboratory tests have confirmed the high efficiency of the biogas system, and optimal fermentation parameters have been determined for the effective production of biogas.
The results show that the thermophilic operating mode (52–55 °C) ensures maximum biogas output, and the modular design of the system and the low-pressure gas tank increase practicality for small and medium farms. The complex offers an environmentally friendly solution by converting biomass into energy, which can be used in agricultural enterprises with access to organic waste. This innovative system not only promotes sustainability but also enhances energy independence for rural communitiesОб’єктом дослідження є стійкий енергетичний комплекс, призначений для перетворення біомаси та відходів тваринництва в теплову енергію. Вирішувана задача полягає в зниженні забруднення навколишнього середовища в сільськогосподарському секторі Казахстану за рахунок ефективного поводження з відходами. Комплекс включає в себе установку з виробництва біопалива, установку синтезу біогазу та оптимізований теплогенератор у вигляді водогрійного котла на біогазі.
Вирішувана задача полягає в необхідності використання відновлюваних джерел енергії, що знижують вплив сільськогосподарських відходів на навколишнє середовище, забезпечуючи при цьому надійне джерело енергії. Існуючі біогазові технології часто неефективні, особливо при переробці різних сільськогосподарських відходів, і вимагають інновацій для задоволення унікальних потреб сільських фермерських господарств.
Основним результатом дослідження стало створення експериментального біогазового теплогенератора потужністю 21,9 кВт. Комплекс успішно переробляє відходи, виробляючи біогаз, який живить водогрійний котел, забезпечуючи теплову енергію та знижуючи залежність від традиційних видів палива. Лабораторні випробування підтвердили високу ефективність біогазової системи, а також були визначені оптимальні параметри ферментації для ефективного виробництва біогазу.
Результати показують, що термофільний режим роботи (52–55 °C) забезпечує максимальний вихід біогазу, а модульна конструкція системи та газгольдер низького тиску підвищують практичність для малих і середніх фермерських господарств. Комплекс являє собою екологічно чисте рішення за рахунок перетворення біомаси в енергію, яка може бути використана на сільськогосподарських підприємствах, що мають доступ до органічних відходів. Ця інноваційна система не тільки сприяє сталому розвитку, а й підвищує енергетичну незалежність сільських грома
Удосконалення ехокардіографічної діагностики в реальному часі з гібридною моделлю глибокого навчання
No full textThis research focuses on developing a novel hybrid deep learning architecture designed for real-time analysis of ultrasound heart images. The object of the study is the diagnostic accuracy and efficiency in detecting heart pathologies such as atrial septal defect (ASD) and aortic stenosis (AS) from ultrasound data.
The problem is the insufficient accuracy and generalizability of existing models in real-time cardiac image analysis, which limits their practical clinical application. To solve this, the convolutional neural networks (CNNs), combining local feature extraction was integrated with global contextual understanding of cardiac structures. Additionally, a YOLOv7 for precise segmentation and detection was utilized.
The results demonstrate that the hybrid model achieves an overall diagnostic accuracy of 92 % for ASD detection and 90 % for AS detection, representing a 7 % improvement over the standard YOLOv7 model. These improvements are attributed to the hybrid architecture's ability to simultaneously capture fine-grained anatomical details and broader structural relationships, enhancing the detection of subtle cardiac anomalies.
The findings suggest that combination of CNNs enhances pattern recognition and contextual analysis, leading to better detection of cardiac anomalies. The key features contributing to solving the problem include the hybrid architecture's ability to capture detailed local features and broader structural context simultaneously.
In practical terms, the model can be applied in clinical settings that require real-time cardiac assessment using standard medical imaging equipment. Its computational efficiency and high accuracy make it suitable even in resource-constrained environments, reducing analysis time for clinicians, supporting personalized treatment plans, and potentially improving patient outcomes in cardiologyЦе дослідження зосереджено на розробці нової гібридної архітектури глибокого навчання, розробленої для аналізу ультразвукових зображень серця в реальному часі. Об’єктом дослідження є діагностична точність та ефективність виявлення таких патологій серця, як дефект міжпередсердної перегородки (ДМП) та стеноз аорти (СА) за даними УЗД.
Проблема полягає в недостатній точності та можливості узагальнення існуючих моделей для аналізу зображень серця в реальному часі, що обмежує їх практичне клінічне застосування. Щоб вирішити цю проблему, згорткові нейронні мережі (ЗНМ), що поєднують виділення локальних ознак, були інтегровані з глобальним контекстним розумінням структур серця. Крім того, використовувався YOLOv7 для точної сегментації та виявлення.
Результати демонструють, що гібридна модель досягає загальної діагностичної точності 92 % для виявлення ДМП і 90 % для виявлення СА, що на 7 % перевищує стандартну модель YOLOv7. Ці вдосконалення пов’язані зі здатністю гібридної архітектури одночасно охоплювати дрібні анатомічні деталі та ширші структурні зв’язки, покращуючи виявлення тонких серцевих аномалій.
Отримані дані свідчать про те, що поєднання ЗНМ покращує розпізнавання образів і контекстний аналіз, що призводить до кращого виявлення серцевих аномалій. Ключові особливості, які сприяють вирішенню проблеми, включають здатність гібридної архітектури охоплювати детальні локальні особливості та ширший структурний контекст одночасно.
На практиці модель може бути застосована в клінічних умовах, де потрібна оцінка серця в режимі реального часу за допомогою стандартного медичного обладнання для візуалізації. Його обчислювальна ефективність і висока точність роблять його придатним навіть у середовищах з обмеженими ресурсами, скорочуючи час аналізу для клініцистів, підтримуючи персоналізовані плани лікування та потенційно покращуючи результати пацієнтів у кардіологі
Розробка методики оцінки інноваційної діяльності в управлінських цілях для нафтогазових компаній
No full textThe study focuses on the innovation activity of oil and gas companies, solving the problem of evaluating this activity and presenting the results:
– the author's methodology for assessing the innovation activity of oil and gas companies has been developed, the results of which allow to fix the development point in the range of [0–0.5) – “Inert”), [0.5–0.7) – “Developing” and more than 0.7 – “Active”. For each range, management strategies for the future are recommended;
– the 5 oil and gas companies were evaluated according to three criteria. In the group of indicators “Investments” the best result is Total (0.95), in the group of indicators “Human resources” all companies showed a high result, on patent activity the European companies have a high result (0.81–0.83). Kazakhstan organizations, having more than sufficient human resources in the R&D sector, are not financed at a competitive level, which leads to a low level of patent activity of companies;
– according to the result of the innovation activity assessment, the companies were distributed as follows: “Inert” – TCO (0.43) and KPO (0.32), “Developing” – Shell and ENI (0.68), “Active” – Total (0.81).
The results suggest that the calculated method for determining indicators can be used to assess the innovation activity of oil and gas companies, considering the production factor.
The results highlight the development of a methodology for assessing the innovation activity of oil and gas companies based on three main criteria, aimed at improving management.
The methodology can be used by oil and gas companies and government agencies interested in industry developmentДослідження присвячене інноваційній діяльності нафтогазових компаній, вирішенню задачі оцінки даної діяльності та поданню результатів:
– розроблено авторську методику оцінки інноваційної діяльності нафтогазових компаній, результати якої дозволяють зафіксувати точку розвитку в діапазоні [0–0,5 – «Інертні»), [0,5–0,7) – «Розвиваються» та більше 0,7 – «Активні». Для кожного діапазону рекомендуються стратегії управління на майбутнє;
– було оцінено 5 нафтогазових компаній за трьома критеріями. У групі показників «Інвестиції» кращий результат у Total (0,95), у групі показників «Людські ресурси» всі компанії показали високий результат, за патентною діяльністю європейські компанії мають високий результат (0,81–0,83). Казахстанські організації, що мають більш ніж достатні людські ресурси в сфері НДДКР, не фінансуються на конкурентному рівні, що призводить до низького рівня патентної діяльності компаній;
– за результатами оцінки інноваційної діяльності компанії розподілилися наступним чином: «Інертні» – TCO (0,43) та KPO (0,32), «Розвиваються» – Shell та ENI (0,68), «Активні» – Total (0,81).
Отримані результати свідчать про те, що розрахункова методика визначення показників може бути використана для оцінки інноваційної діяльності нафтогазових компаній з урахуванням виробничого фактора.
Результати відображають розробку методики оцінки інноваційної діяльності нафтогазових компаній за трьома основними критеріями, спрямованої на вдосконалення управління.
Методика може бути використана нафтогазовими компаніями та державними органами, зацікавленими в розвитку галуз
Розробка комплексу математичних моделей виявлення аномалій у високонавантажених складних комп’ютерних системах
No full textThe subject of this study is the process of anomaly detection in high-load complex computer systems (HLCCSs). The task addressed in the paper is the lack of real-time anomaly detection models in HLCCS with a specified accuracy. A set of mathematical models for real-time anomaly detection has been built and investigated. This set includes a mathematical model for detecting anomalous connections between components of computer system (DACCCSs) and a mathematical model for assessing current state of computer system (CSACS).
The results of models tests showed the following efficiency metrics. For a DACCCS model: accuracy – 84 %, positive predictive value – 87 %, recall – 74 %, and weighted average accuracy (WAA) – 78 %. For a CSACS model: accuracy – 91 %, positive predictive value – 82 %, recall – 68 %, and WAA – 67 %.
The positive results of the study can be attributed to the following factors. A DACCCS model uses projection matrices and orthogonal vector functions to analyze anomalies. This enables the creation of spatial decompositions that reveal complex interrelationships between system components using only eigenvalues and eigenvectors. A CSACS model applies the singular value decomposition method, which implies solving a system of scalar equations to determine the current state of the system. This approach minimizes computational costs compared to methods requiring the solution of complex matrix equations. Thus, the model could be applied for real-time data analysis and anomaly detection under conditions of limited resources and high system load.
The practical application scope includes HLCCS, such as banking transaction servers and cloud platforms, in which it is essential to enable stable operation under high request amount and to minimize the risk of data loss or service failureОб’єктом дослідження є процес виявлення аномалій у високонавантажених складних комп’ютерних системах (ВНСКС). Проблема, що вирішується в дослідженні, полягає у відсутності моделей виявлення аномалій у ВНСКС у реальному часі з заданою точністю. Створено та досліджено комплекс математичних моделей для виявлення аномалій в реальному часі. До комплексу входять математична модель виявлення аномальних зв'язків між компонентами комп’ютерної системи (ВАЗККС) та математична модель оцінки стану комп’ютерної системи в поточний момент часу (ОСКСПМЧ).
Результати тестування моделей показали наступні показники ефективності. Для моделі ВАЗККС точність – 84 %, точність позитивних прогнозів – 87 %, повнота – 74 %, зважена середня точність (ЗСТ) – 78 %. Для моделі ОСКСПМЧ точність – 91 %, точність позитивних прогнозів – 82 %, повнота – 68 %, ЗСТ – 67 %. Позитивні результати дослідження пояснюються наступними передумовами. Модель ВАЗККС використовує проекційні матриці та ортогональні векторні функції для аналізу аномалій. Це дозволяє створювати просторові розклади, які виявляють складні взаємозв'язки між компонентами КС, використовуючи лише власні значення і вектори. У моделі ОСКСПМЧ застосовується метод сингулярного розкладу, що зводиться до розв'язання системи скалярних рівнянь для визначення поточного стану системи. Це дозволяє скоротити обчислювальні витрати порівняно з методами, що вимагають розв'язання складних матричних рівнянь. Таким чином, модель може застосовуватися для оперативного аналізу даних та виявлення аномалій в умовах обмежених ресурсів та високого навантаження системи.
Сфера практичного використання включає ВНСКС, такі як сервери банківських транзакцій, хмарні платформи, де необхідно забезпечити стабільну роботу в умовах великої кількості запиті
Розробка інтелектуального модуля виявлення ознак загроз інформаційній безпеці та появи недостовірних даних
No full textAt the stage of production preparation, there is an urgent need for an automated system that would timely detect signs of threats to information security and the emergence of unreliable data. To solve this problem, an intelligent module capable of detecting such threats and unreliable and/or anomalous data has been designed. The proposed intelligent module is the state-of-art, original, and effective toolkit. It can be recommended for practical use as part of the well-known information and computer system for automated modeling of the system of automatic orientation of production objects at the stage of technological preparation of machine and instrument-building production. Its application makes it possible to increase information security and reliability of important production data at the stage of technological preparation of production, in particular, when modeling systems for automatic orientation of production objects. In addition, the use of the proposed intelligent module makes it possible to obtain a number of important social and economic effects. Some of these effects are manifested in the prevention or reduction of material, intellectual and time costs for saving and restoring information, etc.
Automated analysis of important production data regarding their reliability and abnormality is carried out by machine learning methods using a specially designed advanced variational autoencoder based on classification algorithms and using wavelet transformation.
The designed intelligent module for detecting signs of a threat to information security and the emergence of unreliable and/or anomalous data works in real time with a high accuracy of 97.53 %. It meets the requirements of modern productionНа етапі підготовки виробництва виникає гостра потреба в автоматизованій системі, яка б своєчасно виявляла ознаки загроз інформаційній безпеці та появи недостовірних даних. Для вирішення цієї проблеми розроблено інтелектуальний модуль, здатний виявляти такі загрози та недостовірні та/або аномальні дані. Запропонований інтелектуальний модуль є новітнім, оригінальним та ефективним інструментарієм. Він може бути рекомендований до практичного застосування у складі відомої інформаційно-комп’ютерної системи автоматизованого моделювання системи автоматичного орієнтування об’єктів виробництва на етапі технологічної підготовки машино- та приладобудівного виробництва. Його використання дозволяє підвищити інформаційну безпеку та достовірність важливих виробничих даних на етапі технологічної підготовки виробництва, зокрема при моделюванні систем автоматичного орієнтування об’єктів виробництва. Крім того застосування запропонованого інтелектуального модуля дозволяє отримати низку важливих соціальних та економічних ефектів. Деякі з цих ефектів проявляються у запобіганні або зменшенні матеріальних, інтелектуальних та часових витрат на збереження та відновлення інформації та ін.
Автоматизований аналіз важливих виробничих даних щодо їх достовірності та аномальності здійснюється методами машинного навчання із застосуванням спеціально розробленого розширеного варіаційного автокодувальника за алгоритмами класифікації та з використанням вейвлет-перетворення.
Розроблений інтелектуальний модуль виявлення ознак загрози інформаційній безпеці та появи недостовірних та/або аномальних даних працює в режимі реального часу з високою точністю, яка становить 97,53 %. Це відвідає вимогам сучасного виробництв
Визначення показників процесу анаеробної ферментації осаду стічних вод аквакультури
No full textThe object of this study is the process of anaerobic fermentation of wastewater sludge from aquaculture. It was established that the exponential dependence adequately describes the experimental data on the change in the level of decomposition of dry organic matter (DOM) and the specific yield of biomethane per unit of decomposed DOM of aquaculture wastewater sediment depending on the time of anaerobic fermentation. The maximum level of DOM decomposition during anaerobic fermentation achieved in 38 days was 0.74 relative units at a process speed of 0.108 relative units per day. The integrated level of DOM decomposition over 21 days of anaerobic fermentation can reach only 0.43 relative units, and the integrated level of DOM decomposition is set at the level of 0.033 relative units per day. The output of biogas and biomethane during anaerobic fermentation over 21 days of anaerobic fermentation reached 4.083 and 2.627 l, respectively. At the same time, the concentration of biomethane in biogas on day 7 of fermentation reached 74‒75 % and remained at this level until day 21. The maximum level of specific yield of biomethane during anaerobic fermentation reached on day 38 was 803.936 ml in terms of normal conditions per gram of decomposed DOM with a rate of change of the specific yield of biomethane of 0.207 ml in terms of normal conditions per gram of decomposed DOM per day. The integrated specific yield of biomethane over 21 days of anaerobic fermentation could reach 580‒590 ml in terms of normal conditions per gram of decomposed DOM. With a fermentation time of 21 days, the specific output of biomethane has an optimal value depending on the periodicity of loading the reactor, which is 1.48‒1.49 m3 of biomethane per one m3 of biomass in the reactor in one day with a periodicity of loading the reactor once per time from 4.5 to 6 days. The research results could be used to determine the volume of biomethane production and electricity based on it during the anaerobic fermentation of aquaculture wastewater sludgeОб’єкт дослідження – процес анаеробної ферментації осаду стічних вод аквакультури. Встановлено, що експоненціальна залежність адекватно описує експериментальні дані зміни рівня розкладу сухої органічної речовини (СОР) та питомого виходу біометану на одиницю розкладеної СОР осаду стічних вод аквакультури в залежності від часу анаеробного зброджування. Максимальний рівень розкладу СОР під час анаеробного зброджування досягнутий за 38 діб становив 0,74 відн. од при швидкості процесу 0,108 відн. од. за добу. Інтегральний рівень розкладу СОР упродовж 21 доби анаеробного зброджування може досягати лише 0,43 відн. од., а інтегральний рівень розкладу СОР встановлюється на рівні 0,033 відн. од. за добу. Вихід біогазу та біометану під час анаеробної ферментації на 21 добу анаеробного зброджування досягав 4,083 та 2,627 л відповідно. При цьому концентрація біометану в біогазі на 7 добу зброджування досягала 74‒75 % і трималася на цьому рівні до 21 доби. Максимальний рівень питомого виходу біометану під час анаеробного зброджування досягнутий на 38 добу становив 803,936 мл (н.у.)/г СОРр при швидкості зміни величини питомого виходу біометану 0.207 мл (н.у.)/г СОРр за добу. Інтегральний питомий вихід біометану упродовж 21 доби анаеробного зброджування може досягав 580‒590 мл (н.у.)/г СОРр. При часі зброджування 21 доба, питомий вихід біометану має оптимальне значення в залежності від періодичності завантаження реактора, яке становить 1,48‒1,49 м3 біометану на один м3 біомаси в реакторі за одну добу при періодичності завантаження реактора один раз за час від 4,5 до 6 діб. Результати досліджень можуть бути використані для визначення обсягів виробництва біометану та електроенергії на його основі при анаеробному зброджуванні осаду стічних вод аквакультур
Розробка протоколу квантового розподілу ключів на основі суперпозиції в децентралізованих full mesh мережах
No full textThe object of this research is the security of communication networks, particularly in decentralized, multi-user environments where robust data protection and integrity are critical. The issue under discussion is the rising vulnerability of conventional cryptography systems resulting from ever complex cyberattacks and the expected risks presented by quantum computing possibilities. The development of a QKD protocol employing quantum superposition to improve data security and resilience against both present and future quantum-based cyber-attacks is demonstrated by the achieved results of this work. Achieving scalability and autonomous eavesdropping detection, this protocol lets several communication nodes securely exchange randomly produced keys without centralized management. A quick analysis of the results reveals that main elements influencing the great durability, security, and adaptability of the protocol are quantum superposition and its distributed character. Without centralized authority, the characteristics of the obtained results – especially the use of optical components, detectors, and quantum sources in conjunction with classical communication channels – solve the problem of ensuring data confidentiality and integrity in a multi-user environment. This protocol's practical reach covers safe communication applications in both public and private sectors, therefore addressing situations calling for strong data protection against modern cyberattacks. Conditions for practical application include settings like government, financial, or health-related interactions when safe information flow is crucial. This QKD system offers a future-ready security solution for high-stakes environments and represents notable advancement toward protecting data from quantum and conventional attacksОб’єктом цього дослідження є безпека комунікаційних мереж, особливо в децентралізованих багатокористувацьких середовищах, де надійний захист і цілісність даних є критично важливими. Проблема, що обговорюється, полягає в зростаючій вразливості звичайних криптографічних систем у результаті складних кібератак і очікуваних ризиків, пов’язаних з можливостями квантового обчислення. Розробка протоколу QKD із застосуванням квантової суперпозиції для покращення безпеки даних і стійкості проти поточних і майбутніх квантових кібератак продемонстрована результатами цієї роботи. Завдяки масштабованості та автономному виявленню підслуховування цей протокол дозволяє декільком комунікаційним вузлам безпечно обмінюватися випадково створеними ключами без централізованого керування. Швидкий аналіз результатів показує, що основними елементами, які впливають на високу довговічність, безпеку та адаптивність протоколу, є квантова суперпозиція та її розподілений характер. Без централізованого контролю характеристики отриманих результатів – особливо використання оптичних компонентів, детекторів і квантових джерел у поєднанні з класичними каналами зв’язку – вирішують проблему забезпечення конфіденційності та цілісності даних у багатокористувацькому середовищі. Практичне охоплення цього протоколу включає програми безпечного зв’язку як у державному, так і в приватному секторах, таким чином вирішуючи ситуації, що вимагають надійного захисту даних від сучасних кібератак. Умови для практичного застосування включають такі налаштування, як урядові, фінансові або пов’язані зі здоров’ям взаємодії, коли безпечний потік інформації має вирішальне значення. Ця система QKD пропонує перспективне рішення безпеки для середовищ із високими ставками та являє собою значний прогрес у захисті даних від квантових і звичайних ата