Scientific journals of KhAI
Not a member yet
1721 research outputs found
Sort by
Принципи моделювання радіозображень в радарах із синтезованою апертурою, що випромінюють безперервні ЛЧМ-сигнали
No full textThis study focuses on the principles of the construction and implementation of a simulation model for image formation in synthetic aperture radars (SAR). Particular attention is given to the reproduction of the physical processes occurring during the processing of reflected signals and the construction of a spatial representation of the radar scene. This study aims to develop a simulation model of image formation in SAR that enables a visual representation and analysis of the main stages of signal processing, the study of various factors affecting image quality, and the verification of image formation algorithms under complex observation conditions. Objectives: The physical and mathematical principles of SAR operation are analyzed. The main components of the model are identified and corresponding mathematical descriptions are constructed. A simulation model including modules for signal generation, scene reflection, platform motion modeling, and signal processing is implemented. Typical radar observation scenarios are simulated considering the spatial configuration of the scene. The results are evaluated and the advantages and limitations of the developed model are determined compared to analytical methods. Methods: The study employs a combination of analytical, numerical, and simulation methods. The construction of the mathematical model is based on the application of electrodynamics equations, the Huygens-Fresnel principle, Ito stochastic integrals, and the system’s point spread function as a means of spatial filtering. Simulation modeling was performed in the MATLAB environment, considering the characteristics of coherent reception, spectral signal processing, platform motion compensation, and spatial convolution with the ambiguity function. Statistical approaches were also used to describe image noise components (speckle noise) for reliable modeling of natural underlying surfaces. Results: The study presents a structural scheme of the SAR image formation simulation model, which implements all key stages – from probing pulse generation to two-dimensional scene image processing and formation. Examples of simulated observation of test objects, including point and extended targets, are provided. The influence of probing signal parameters, imaging geometry, and scene characteristics on positioning accuracy and resolution was analyzed. The model demonstrates fundamental effects typical for SAR, particularly aperture synthesis due to platform motion and sidelobe formation. The obtained results can be used for educational purposes, algorithm verification, and preliminary SAR system performance evaluation under various scenarios.Предметом дослідження є принципи побудови та реалізації імітаційної моделі формування радіозображень у радарах із синтезованою апертурою (РСА). Особливу увагу приділено відтворенню фізичних процесів, що відбуваються при обробці відбитих сигналів, а також побудові просторового відображення радіолокаційної сцени. Метою є розроблення імітаційної моделі формування радіозображень в РСА, яка дозволяє наочно відтворювати та аналізувати основні етапи обробки сигналів, вивчати вплив різних факторів на якість отриманого зображення, а також забезпечити верифікацію алгоритмів формування зображень у складних умовах спостереження. Завдання: Провести аналіз фізичних і математичних принципів роботи РСА; Визначити основні компоненти моделі та побудувати відповідні математичні описання; Реалізувати імітаційну модель, яка включає модулі генерації сигналів, відображення сцени, моделювання руху платформи та обробки сигналів; Провести моделювання типових ситуацій радіолокаційного спостереження з урахуванням просторової конфігурації сцени; Оцінити результати та визначити переваги й обмеження розробленої моделі в порівнянні з аналітичними методами. Методи: у дослідженні використано сукупність аналітичних, чисельних і моделювальних методів. Зокрема, побудова математичної моделі базується на застосуванні рівнянь електродинаміки, принципу Гюйгенса-Френеля, стохастичних інтегралів Іто та апаратної функції як засобу просторової фільтрації. Імітаційне моделювання виконано в середовищі MATLAB з урахуванням характеристик когерентного прийому, спектральної обробки сигналів, компенсації руху платформи та просторового згортання з функцією невизначеності. Застосовано також статистичні підходи до опису шумових складових зображення (спекл-шуму) з метою достовірного відтворення природних підстильних поверхонь. Результати: у роботі представлено структурну схему імітаційної моделі формування зображень у РСА, яка реалізує всі ключові етапи — від генерації зондувальних імпульсів до обробки та формування двовимірного зображення сцени. Наведено приклади моделювання спостереження тестових об’єктів, зокрема точкових і протяжних цілей. Проаналізовано вплив параметрів зондувального сигналу, геометрії зйомки та характеристик сцени на точність позиціонування та роздільну здатність. Модель дозволяє ілюструвати фундаментальні ефекти, характерні для РСА, зокрема синтез апертури за рахунок руху платформи, а також формування бічних пелюсток. Отримані результати можуть бути використані для навчальних цілей, перевірки алгоритмів обробки сигналів та попередньої оцінки ефективності РСА в різних сценаріях
Використання технологій Інтернету речей для моніторингу забруднення атмосферного повітря
No full textSubject of Study: The article focuses on methods and tools for developing flexible distributed environmental monitoring systems for ambient air in urbanized areas and zones of high technogenic load. Objective: To enhance the reliability, timeliness, and spatial resolution of information regarding pollutant concentrations by developing architectural solutions based on modern Internet of Things (IoT) technologies, incorporating mobile measurement platforms and machine learning methods. Tasks: To analyze the limitations of existing stationary monitoring stations; to define the architecture of a hybrid monitoring system combining ground-based sensor networks and mobile segments based on Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) to expand coverage; to perform a comparative analysis of sensor technologies, energy-efficient communication protocols (LoRaWAN, NB-IoT), and data processing platforms; to investigate the effectiveness of applying artificial intelligence algorithms to improve the measurement quality of low-cost sensors. Results: The study investigates the shortcomings of traditional monitoring systems, particularly their high cost and low coverage density. A comprehensive approach to deploying IoT systems is proposed, involving the use of distributed sensor nodes for real-time data collection. Special attention is paid to the use of Unmanned Aerial Vehicles as carriers of measurement equipment, which enables the collection of data on the vertical distribution of pollutants and monitoring in hard-to-reach places or directly in the emission plumes of pollution sources. Key challenges in implementing such systems have been identified: the accuracy of low-cost sensors, the energy efficiency of autonomous devices, and data transmission reliability in complex conditions. Scientific Novelty: The scientific novelty lies in the systematization of architectural approaches to building heterogeneous IoT environmental monitoring systems, which, unlike existing solutions, dynamically combine stationary and mobile measurement tools. The effectiveness of applying machine learning methods for automatic sensor calibration and cross-sensitivity compensation has been proven. Conclusions: Implementing the proposed IoT solutions enables a significant increase in the density of monitoring points and reduces network deployment costs. The use of UAVs ensures monitoring flexibility, while the integration of artificial intelligence facilitates the necessary measurement accuracy for decision-making.Предметом вивчення у статті є методи та засоби побудови гнучких розподілених систем екологічного моніторингу стану атмосферного повітря в умовах урбанізованих територій та зон підвищеного техногенного навантаження. Метою роботи є підвищення достовірності, оперативності та просторової роздільної здатності інформації про концентрацію забруднюючих речовин шляхом розробки архітектурних рішень на базі сучасних технологій Інтернету речей (IoT), інтеграції мобільних вимірювальних платформ та методів машинного навчання. Завдання: виконати аналіз обмежень існуючих стаціонарних постів спостереження; обґрунтувати архітектуру гібридної системи моніторингу, що поєднує наземні сенсорні мережі та мобільні сегменти на базі безпілотних літальних апаратів (БПЛА) для розширення зони покриття; виконати порівняльний аналіз сенсорних технологій, енергоефективних комунікаційних протоколів (LoRaWAN, NB-IoT) та платформ обробки даних; дослідити ефективність застосування алгоритмів штучного інтелекту для підвищення якості вимірювань бюджетних сенсорів. Результати. У роботі досліджено недоліки традиційних систем моніторингу, зокрема їх високу вартість та низьку щільність покриття. Запропоновано комплексний підхід до розгортання IoT-систем, який передбачає використання розподілених сенсорних вузлів для збору даних у режимі реального часу. Окрему увагу приділено використанню безпілотних літальних апаратів як носіїв вимірювального обладнання, що дозволяє отримувати дані про вертикальний розподіл забруднень та здійснювати моніторинг у важкодоступних місцях або безпосередньо у шлейфах викидів джерел забруднення. Ідентифіковано ключові проблеми впровадження таких систем: точність low-cost сенсорів, енергоефективність автономних пристроїв та надійність передачі даних у складних умовах. Наукова новизна отриманих результатів полягає у систематизації архітектурних підходів до побудови гетерогенних IoT-систем екологічного моніторингу, які, на відміну від існуючих, динамічно поєднують стаціонарні та мобільні засоби вимірювання. Доведено ефективність застосування методів машинного навчання для автоматичного калібрування сенсорів та компенсації перехресної чутливості. Висновки. Впровадження запропонованих IoT-рішень дозволяє суттєво збільшити щільність точок контролю та знизити вартість розгортання мережі. Використання БПЛА забезпечує гнучкість моніторингу, а інтеграція штучного інтелекту дозволяє досягти необхідної точності вимірювань для прийняття управлінських рішень
Досвід розробки проточної частини доцентрової турбіни повітряного стартера авіаційного двигуна
No full textThe subject of this paper is to study the approaches for the flow part design of a centrifugal turbine stage, which are considered on the example of an air starter with a capacity of 150 kW. The goal is to develop the spatial shape of the centripetal turbine flow part of the air starter of an aircraft engine. The tasks were as follows: determine the full 3D shape of the centripetal turbine of the air starter of an aircraft engine, sufficient for the development of design documentation, and calculate the gas-dynamic characteristics of the turbine, including the self-braking frequency. The research was carried out using modern numerical calculation methods and the design of radial-axial centrifugal turbomachine flow parts, implemented as a software complex IPMFlow. The following results were obtained. Two versions of the flow part have been developed: with profiled and thin rotor blades. The first version with profiled blades has better gas-dynamic characteristics, as well as reserves for further improvement, but it does not meet the requirements for strength. To eliminate the mentioned shortcomings of the first version, the method of blade profiling of radial-axial flow parts was improved, and with its help, a second version of the flow part with a rotor with thin blades, which has better characteristics in terms of strength and acceptable weight, was developed. This version was adopted as the basis for further design and production. Conclusions. The scientific novelty of the obtained results lies in the improvement of the method of radial-axial flow-part blade profiling. The proposed method provides such a shape of the blades that in a plane perpendicular to the rotor rotation axis, the blade centerline coincides with the radial line. In this case, the possibilities of so-called "spatial profiling" are reduced, in particular, the compound offset (saber-like) of the blades. This approach makes it possible to significantly reduce the load and stress under the action of centripetal forces. With the help of improved methods, a version of the flow part with a rotor and thin blades was developed. Although the efficiency of the turbine was slightly lower than that of the first version, it is quite high, and the power is more than the design value.Предметом розгляду у презентованій статті є вивчення підходів до проєктування проточної частини ступеня доцентрової турбіни, які розглядаються на прикладі повітряного стартера потужністю 150 кВт. Мета – розробка просторової форми проточної частини доцентрової турбіни повітряного стартера авіаційного двигуна. Завдання: визначити повну 3D форму доцентрової турбіни повітряного стартера авіаційного двигуна, достатню для розробки конструкторської документації, а також розрахувати газодинамічні характеристики турбіни, у тому числі частоту самогальмування. Дослідження виконані з використанням сучасних чисельних методів розрахунку й проєктування проточних частин радіально-осьових доцентрових турбомашин, реалізованих у вигляді програмного комплексу IPMFlow. Отримані такі результати. Розроблено два варіанти проточної частини з профільованими й тонкими лопатками робочого колеса. Перший варіант з профільованими лопатками має кращі газодинамічні показники, а також резерви для їх подальшої модернізації, але він не задовольняє вимогам міцності. Для усунення вказаних недоліків першого варіанта удосконалено методику профілювання лопаток радіально-осьових проточних частин, а вже за її допомогою розроблено другий варіант проточної частини з робочим колесом із тонкими лопатками, який має кращі характеристики за критеріями міцності та прийнятну вагу. Цей варіант було прийнято за основу для подальшого проєктування й виробництва. Висновки. Наукова новизна отриманих результатів полягає у вдосконаленні методики профілювання лопаток радіально-осьових проточних частин. Методика забезпечує таку форму лопаток, при якій у площині, перпендикулярній осі обертання ротора, середня лінія лопатки співпадає з радіальною лінією. У цьому випадку зменшуються можливості так званого «просторового профілювання», зокрема, складного навалу (шаблеподібності) лопаток. Крім того, такий підхід дав змогу суттєво зменшити навантаження і напруження, що виникають під дією відцентрових сил. За допомогою удосконаленої методики розроблено варіант проточної частини з робочим колесом із тонкими лопатками. Незважаючи на те, що ККД нової турбіни трохи нижчий, ніж у першому варіанті, він є досить високий, а потужність більша за проєктне значення
Розвиток моделей та методів формування дидактичних багатомірних інструментів
No full textThe subject of the study in this article is the synthesis of multifactorial, predominantly eight-factor graphical logical-semantic models for knowledge representation with an open architecture for knowledge bases. The aim is to provide a theoretical description of the stages in developing these models and practical recommendations for their design. Tasks include: analyzing fundamental theoretical and practical principles of didactic multidimensional technology and characteristics of existing multifactorial logical-semantic knowledge representation models, identifying their strengths and weaknesses; defining the research methodology; analyzing theoretical principles for creating multifactorial logical-semantic knowledge representation models and identifying issues requiring solution; examining characteristics of didactic multidimensional instrumental models; researching eight-factor architectures of logical-semantic knowledge representation models; developing a method for designing logical-semantic knowledge representation models; advancing the method for forming two-factor logical-semantic knowledge representation models; practically implementing the logical-semantic physical (first level) knowledge representation model for multifactorial models; and summarizing research results and outlining future research directions in the field of modeling knowledge for open-architecture knowledge bases. The following results were obtained: Analysis of the literature sources indicates that current information technology implementations mainly focus on artificial intelligence-based tools, such as databases and knowledge bases. However, alternative principles for forming knowledge representation models have also been developed. Conclusions. The scientific novelty of the obtained results lies in the following: establishing the practicality of transitioning from matrices to a tabular form for representing inter-factor (vector) relationships between set elements as a Cartesian product; proposing the use of spreadsheet editors such as Microsoft Excel to form multivector logical-semantic knowledge representation models with any number of factors; determining that the use Microsoft Excel facilitates the implementation of the second and third stages of knowledge base design in the following forms: logical-semantic physical (first level) knowledge representation model; forming logical-semantic physical (second level) knowledge representation model. Additionally, Microsoft Excel supports the administration and management processes for the established knowledge base. However, defining the forms of relationship between elements for Cartesian product operations remains necessary. This issue requires further research and may be the subject of subsequent studies.Предметом вивчення в статті є процеси синтезу багатофакторних, переважно восьми факторних, графічних логіко-смислових моделей представлення знань з відкритою архітектурою для бази знань. Метою статті є формування теоретичного опису етапів розробки цих моделей й формування практичних рекомендацій з їх проектування. Завдання: аналіз основних положень теорії та практики дидактичної багатомірної технології та характеристик багатофакторних існуючих логіко-семантичних моделей подання знань та виявлення їх сильних і слабких сторін; визначення методології дослідження); аналіз теоретичних положень формування багатофакторних логіко-семантичних моделей подання знань, визначення проблем, які потребують вирішення. знань; аналіз характеристик моделей дидактичних багатомірних інструментів; дослідження восьми факторних архітектур логіко-семантичних моделей подання знань; розробка методу проектування логіко-семантичних моделей подання знань; розвиток методу формування двох факторних логіко-семантичних моделей подання знань; практична реалізація логіко-семантичної фізичної (перший рівень) моделі подання знань для багатофакторних моделей; узагальнення результатів дослідження та окреслення майбутніх напрямків розвитку в галузі моделювання знань для баз знань з відкритою архітектурою Отримані такі результати. З аналізу літературних джерел слідує, що на цей час основна увага при впровадженні інформаційних технологій приділяється інструментам на основі теорії штучного інтелекту, в тому числі базам даних та базам знань. З іншого боку, отримали розвиток моделі й методи подання знань в яких застосовуються альтернативні принципи формування моделей представлення знань. Висновки. Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному: встановлена доцільність переходу від застосування матриць при формуванні між факторних (векторних) взаємовідносин елементів множин, які їх формують, до табличної форми представлення цих відношень у формі декартового добутку; запропоновано застосування табличного редактора, наприклад Microsoft Excel, що забезпечує формування багатовекторних логіко-семантичних моделей представлення знань з будь-якою кількістю факторів; встановлено, що застосування табличного редактора Microsoft Excel забезпечує реалізацію другого та третього етапів проектування бази знань у наступних формах: логіко-семантичної фізичної (перший рівень) моделі подання знань; формування логіко-семантичної фізичної (другий рівень) моделі подання знань; в той же час, застосування табличного редактора Microsoft Excel забезпечує реалізацію процесів адміністрування та управління сформованою базою знань. При цьому, для таблиці виникає необхідність визначення форм відношень поміж елементами, для яких реалізується операція декартового добутку. Ця проблема потребує додаткового дослідження і може бути темою для подальших досліджень
Моделювання послідовності військових дій щодо планування атакуючої місії рою ударних дронів
No full textThe use of unmanned aerial vehicles (UAVs) has become an innovative technological tool in modern hybrid warfare. The effectiveness of UAVs has increased dramatically when combat drones are deployed in swarms to attack enemy targets. The creation of an active shield in the air to help the military on the ground allows for the integration of air and ground combat operations, which gives a new synergistic effect to the use of attack drones. Therefore, it is relevant to conduct a study on the planning of attack missions using attack UAVs. The subjects of this research are models used to plan attacking military operations using attack drones. The purpose of this study is to create a set of models that enable planning massive attacks by attack drones. Tasks to be solved: to form a sequence of military actions for an attack mission; to justify the choice of local military zones for an attack; to form the combat potential of a swarm of drones; to justify the use of simulator drones to deplete enemy resources; to form waves of a swarm of attack drones; to model the movement of the swarm to the targets. The mathematical methods and models used are: system analysis to form an attack mission of attack drones; method of virtual experiment to select important indicators of enemy activity; method of qualitative assessment of enemy actions; method of lexicographic ordering of options to select relevant military local zones for attack; integer (Boolean) optimization to create the necessary combat potential to defeat enemy targets; simulation multi-agent modeling of the flight of a swarm of attack drones. The following results were obtained: a systematic representation of the sequence of military actions for conducting an attack by attack drones was obtained; indicators of enemy activity were substantiated; a set of actual military local zones with enemy targets was formed; a swarm of simulator drones was created to distract the enemy; the necessary combat potential of the attack drone swarm was formed; waves of attack drones were substantiated to defeat enemy targets; and a simulation, multi-agent model of swarm movement was created. Conclusions. The results of the study make it possible to substantiate a plan of combat operations using a swarm of attack drones, which contributes to the effectiveness of operational and tactical actions on battlefields. The novelty of the proposed approach lies in the scientific substantiation of the sequence of military actions for planning the attack mission of attack drones, using the developed set of original and new mathematical and simulation models.Використання безпілотних літальних апаратів (БПЛА) стало інноваційним технологічним інструментом сучасної гібридної війни. Ефективність застосування БПЛА різко зросло при згортанні бойових дронів у рій для проведення атакуючих дій за цілями противника. Створення активного щита у повітрі, для допомоги військовим на землі, дозволяє інтегрувати повітряні та наземні бойові дії, що дає новий синергетичний ефект від застосування ударних дронів. Тому, актуально проведення дослідження щодо планування атакуючих місій, за допомогою ударних БПЛА. Предметом дослідження є моделі, які використовуються для планування атакуючих військових дій з використанням ударних дронів. Метою є створення комплексу моделей, який дозволяє планувати масовані атаки ударних дронів. Завдання, які необхідно вирішити: сформувати послідовність військових дій для проведення атакуючої місії; обґрунтувати вибір локальних військових зон для атаки; сформувати бойовий потенціал рою дронів; обґрунтувати використання дронів-імітаторів для виснаження ресурсів противника; сформувати хвилі рою ударних дронів; промоделювати рух рою до цілей. Використані математичні методи та моделі: системний аналіз, для формування атакуючої місії ударних дронів; метод віртуального експерименту, для вибору важливих показників оцінки активності противника; метод якісного оцінювання дій противника; метод лексикографічного впорядковування варіантів, для вибору актуальних військових локальних зон для атаки; цілочисельна (булева) оптимізація для створення необхідного бойового потенціалу ураження цілей противника; імітаційне мультиагентне моделювання польоту рою ударних дронів. Отримані наступні результати: отримано системне представлення послідовності військових дій для проведення атаки ударними дронами; обґрунтовані показники активності противника; сформована множина актуальних військових локальних зон с цілями противника; проведене створення рою дронів-імітаторів для відволікання противника; сформовано необхідний бойовий потенціал рою атакуючих дронів; обґрунтовані хвилі ударних дронів для ураження цілей противника; створена імітаційна, мультиагентна модель руху рою. Висновки. Результати проведеного дослідження дозволяють обґрунтувати план бойових дій з використанням рою ударних дронів, що сприяє ефективності проведення оперативно-тактичних дій на полі бою. Новизна запропонованого підходу полягає в науковому обґрунтуванні послідовності військових дій щодо планування атакуючої місії ударних дронів, з використанням розробленого комплексу оригінальних та нових математичних та імітаційної моделей
Вплив формату подання чисел у параметризованих текстових запитах на точність генерації 3D-моделей
No full textThe subject matter of the article is the analysis of the artificial intelligence models for generating 3D objects based on a text query with different formats for representing numerical parameters. The goal of the work is to evaluate and compare the effectiveness of the Hunyuan3D 2.0, Michelangelo and SDFusion models depending on the format of the text input queries using the following metrics: generation time, CLIP-Similarity and Chamfer Distance. The tasks to be solved are: 1) to conduct a systematic review of modern generative 3D models regarding their ability to process queries with numerical parameters presented in different formats (decimals, verbal representations, fractions); 2) to conduct a quantitative and qualitative evaluation of generative 3D models using the metrics of generation time, CLIP-Similarity and Chamfer Distance, taking into account the visual similarity to text descriptions and geometric similarity to Ground Truth objects; 3) to analyse the obtained results of generative text-to-3D models evaluation for parameterized 3D objects generation tasks for further implementation in user interface applications. The methods used in this work are machine learning methods, methods of vector representation of text and images, statistical methods of evaluating results, and a heuristic method of forming text queries. The results show that there is no universal generative 3D model that is capable of creating objects that fully correspond to a parameterised text query. The proposed methodology enables the formation of input text sequences containing such numerical representations, including decimals, verbal representations or fractions, for further analysis of the accuracy of object generation. Conclusions. Similar efficiency of training 3D generative models in the joint latent space of text features containing numerical parameters and using datasets with precisely defined geometric characteristics of objects was confirmed. The results show that the Hunuyan3D-2.0 model is suitable for further research and modification to adapt the used methods to create personalised 3D objects with given numerical parameters, such as a prosthetic cover.Предметом вивчення в статті є аналіз моделей генерації 3D-об’єктів на основі текстового запиту із різними форматами подання числових параметрів. Метою роботи є оцінка та порівняння ефективності моделей Hunyuan3D 2.0, Michelangelo та SDFusion в залежності від формату вхідного текстового запиту за метриками часу генерації, CLIP-Similarity та Chamfer Distance. Для досягнення мети були поставлені наступні завдання: 1) провести систематичний огляд сучасних генеративних 3D-моделей щодо їх здатності обробляти запити з числовими параметрами, поданими в різних формах; 2) розробити методику формування вхідних текстових запитів з числовими описами в різних форматах; 3) провести кількісну та якісну оцінку генеративних 3D моделей за метриками часу генерації, CLIP-Similarity та Chamfer Distance, враховуючи візуальну подібність текстовим описам та геометричну подібність до Ground Truth об’єктів; 4) проаналізувати отримані результати оцінки генеративних моделей текст-в-3D для завдань параметризованої генерації 3D-об’єктів для подальшої імплементації в прикладних користувацьких інтерфейсах. Використаними в даній роботі методами є: методи машинного навчання, методи векторного представлення тексту та зображень, статистичні методи оцінки результатів та евристичний метод формування текстових запитів. Отримані результати показують, що не існує універсальної генеративної 3D моделі, яка спроможна створювати об’єкти, що повністю відповідають параметризованому текстовому запиту. Запропонована методика дозволяє формувати вхідні текстові послідовності, що містять числові представлення включаючи: десяткові дроби, словесні представлення або звичайні дроби, для проведення подальшого аналізу точності генерування об’єктів. Висновки. Підтверджено подібну ефективність навчання 3D генеративних моделей у спільному латентному просторі текстових ознак, що містять числові параметри та використання датасетів із чітко визначеними геометричними характеристиками об’єктів. Результати показують, що модель Hunuyan3D-2.0 придатна до подальшого дослідження та модифікації з метою адаптації використовуваних методів для створення персоналізованих тривимірних об’єктів за заданими числовими параметрами, таких як накладка на проте
Дослідження можливостей MADDPG для командного управління БПЛА при моделюванні в середовищі Pac-Man
No full textThis paper explores the application of the Multi-Agent Deep Deterministic Policy Gradient (MADDPG) for model training to control UAV swarms in dynamic and adversarial scenarios. Using a modified Pac-Man environment, Pac-Man represents a target UAV, and Ghosts represents the UAV swarm that counteracts it. The grid-based representation of Pac-Man mazes is used as an abstraction of a two-dimensional terrain model, which serves as a plane of pathways with obstacles that correspond to the UAV flight conditions at a certain altitude. The proposed approach provides a clear discretization of space, simplifying pathfinding, collision avoidance, and the planning of reconnaissance or interception routes by combining decentralized local autonomy with centralized training, which enables UAVs to coordinate effectively and quickly adapt to changing conditions. This study evaluates the performance of MADDPG-trained model-controlled adversaries against heuristic navigation strategies, such as A* and Breadth-First Search (BFS). Traditional Rule-Based Pursuit and Prediction Algorithms inspired by the behaviors of Blinky and Pinky ghosts from the classic Pac-Man game are included as benchmarks to assess the impact of learning-based methods. The purpose of this study was to determine the effectiveness of MADDPG-trained models in enhancing UAV swarm control by analyzing its adaptability and coordination capabilities in adversarial environments by computer modeling in simplified missions-like 2D environments. Experiments conducted across varying levels of terrain complexity revealed that MADDPG-trained model demonstrated superior adaptability and strategic coordination compared to the rule-based methods. Ghosts controlled by a model trained via MADDPG significantly reduce the success rate of Pac-Man agents, particularly in highly constrained environments, emphasizing the potential of learning-based adversarial strategies in UAV applications such as urban navigation, defense, and surveillance. Conclusions. MADDPG is a promising robust framework for training models to control UAV swarms, particularly in adversarial settings. This study highlights its adaptability and ability to outperform traditional rule-based methods in dynamic and complex environments. Future research should focus on comparing the effectiveness of MADDPG-trained models with multi-agent algorithms, such as Expectimax, Alpha-Beta Pruning, and Monte Carlo Tree Search (MCTS), to further understand the advantages and limitations of learning-based approaches compared with traditional decision-making methods in collaborative and adversarial UAV operations. Additionally, the exploration of 3D implementations, integrating maze height decomposition and flight restrictions, as well as incorporating cybersecurity considerations and real-world threats like anti-drone systems and electronic warfare, will enhance the robustness and applicability of these methods in realistic UAV scenarios.У статті досліджується застосування алгоритму Multi-Agent Deep Deterministic Policy Gradient (MADDPG) для навчання моделей, що використовуються для управління роями БПЛА в динамічних та антагоністичних сценаріях. Використовуючи модифіковане середовище Pac-Man, де Pac-Man представляє цільовий БПЛА, а Примари — рій БПЛА, що протидіє йому. Представлення лабіринтів Pac-Man у вигляді сітки використовується як абстракція двовимірної моделі рельєфу, що виступає у ролі площини шляхів з перешкодами, відповідними до умов польоту БПЛА на певній висоті. Запропонований підхід забезпечує чітку дискретизацію простору, спрощуючи пошук шляхів, уникнення зіткнень та планування маршрутів для розвідки чи перехоплення, поєднуючи децентралізовану місцеву автономію з централізованим навчання, що дозволяє БПЛА ефективно координувати дії та швидко адаптуватися до мінливих умов. Дослідження оцінює продуктивність антагоністів, керованих моделями, навченими за допомогою MADDPG, у порівнянні з евристичними стратегіями навігації, такими як A та Пошук у ширину (BFS). Традиційні алгоритми переслідування та прогнозування, натхненні поведінкою Примар Блінкі та Пінкі з класичної гри Pac-Man, використовуються як еталон для оцінки впливу методів на основі навчання. Метою цього дослідження є визначення ефективності моделей, навчених за MADDPG, у покращенні управління роями БПЛА шляхом аналізу їхньої здатності до адаптації та координації в антагоністичних середовищах, завдяки застосуванню комп’ютерного моделювання в спрощеному подібному до контексту реальних місій двовимірному середовищі. Експерименти, проведені на різних рівнях складності ландшафту, показали, що MADDPG-тренована модель демонструє кращу адаптивність і стратегічну координацію в порівнянні з методами на основі правил. Примари, керовані моделлю, навченою за допомогою MADDPG, значно знижують рівень успіху агентів Pac-Man, особливо в умовах із високими обмеженнями, що підкреслює потенціал стратегій на основі навчання для застосувань БПЛА, таких як міська навігація, оборона та спостереження. Висновки. MADDPG демонструє себе як перспективна платформа для навчання моделей управління роями БПЛА, особливо в антагоністичних умовах. Дослідження підкреслює його адаптивність і здатність перевершувати традиційні методи на основі правил у динамічних та складних середовищах. Майбутні дослідження будуть зосереджені на порівнянні ефективності моделей, навчених за допомогою MADDPG, з багатoагентними алгоритмами, такими як Expectimax, AlphaBeta Prun-ning та Monte Carlo Tree Search (MCTS), щоб краще зрозуміти переваги і обмеження підходів на основі навчання у порівнянні з традиційними методами прийняття рішень у спільних і антагоністичних операціях БПЛА. Крім того, дослідження 3D-реалізацій, що включають розподіл висоти лабіринту та обмеження на польоти, а також інтеграцію аспектів кібербезпеки та реальних загроз, таких як системи протидії дронам і засоби електронної боротьби, можуть підвищити надійність і практичну застосовність цих методів у реалістичних сценаріях використання БПЛА
АВТОМАТИЗОВАНЕ КОНСТРУЮВАННЯ ТА ОЦІНКА НАВЧАЛЬНИХ ТРАЄКТОРІЙ З ООП І WEB ТЕХНОЛОГІЙ ДЛЯ STEM ОСВІТИ
Get PDFIn the context of the dynamic development of STEM fields, traditional one-size-fits-all curricula are becoming less effective. This article is dedicated to the methodology of automated design and evaluation of learning paths, which allows for the personalization of the learning process, adapting it to the individual needs and pace of the student. The main focus of the article is the practical implementation of this approach for disciplines in Object-Oriented Programming (OOP) and Web Technologies.Modern STEM education is undergoing a period of significant transformations driven by the integration of advanced artificial intelligence (AI) and automated learning systems. This work is dedicated to the analysis of methodologies and tools for the automated design and evaluation of learning trajectories, specialized for teaching Object-Oriented Programming (OOP) and web technologies within the context of STEM education. Particular attention is paid to the development and implementation of tools based on Python and JavaScript programming languages, which ensure the personalization of the educational process and provide adaptive learning capabilities.The study explores modern approaches to using Generative Artificial Intelligence (GenAI) and Large Language Models (LLMs) to create dynamic learning content that adapts to the individual needs and knowledge levels of students in real-time. It analyzes methodologies for multidimensional evaluation of the effectiveness of learning trajectories, including automated detection of problems in mastering OOP concepts and feedback mechanisms. The research also investigates the architectural principles of such systems, utilizing Python for machine learning algorithms and JavaScript for interactive user interfaces. This combination is shown to enhance learning effectiveness and student motivation compared to traditional teaching methods in STEM disciplines.This work contributes to the development of the theoretical foundations of adaptive learning and provides practical recommendations for developers of educational technologies and STEM educators to better equip students with the skills necessary for a future career in technology.У контексті динамічного розвитку STEM-галузей, традиційні універсальні навчальні плани стають менш ефективними. Ця стаття присвячена методиці автоматизованого конструювання та оцінки навчальних траєкторій, що дозволяє персоналізувати процес навчання, адаптуючи його під індивідуальні потреби та темп студента. Основний фокус статті — практична реалізація цього підходу для дисциплін об'єктно-орієнтованого програмування (ООП) та Web-технологій.Сучасна STEM освіта переживає період значних трансформацій, зумовлених інтеграцією передових технологій штучного інтелекту та автоматизованих систем навчання. Дана робота присвячена аналізу методологій та інструментів автоматизованого конструювання і оцінки навчальних траєкторій, спеціалізованих для навчання об'єктно-орієнтованого програмування (ООП) та веб-технологій у контексті STEM освіти. Особливу увагу приділено розробці та впровадженню інструментів на базі мов програмування Python та JavaScript, які забезпечують персоналізацію навчального процесу та адаптивне навчання.У роботі досліджуються сучасні підходи до використання генеративного штучного інтелекту (GenAI) та великих мовних моделей (LLM) для створення динамічного навчального контенту, що адаптується до індивідуальних потреб та рівня знань студентів у реальному часі. Аналізуються методології багатовимірної оцінки ефективності навчальних траєкторій, включаючи автоматизоване виявлення проблем у засвоєнні ООП концепцій та механізми зворотного зв'язку.Практичний аспект дослідження охоплює архітектуру систем на основі Python для алгоритмів машинного навчання та JavaScript для інтерактивних користувацьких інтерфейсів, що сприяє підвищенню ефективності навчання та мотивації студентів порівняно з традиційними методами викладання STEM дисциплін.Робота вносить вклад у розвиток теоретичних основ адаптивного навчання та надає практичні рекомендації для розробників освітніх технологій та викладачів STEM дисциплін, щоб краще оснастити студентів навичками, необхідними для майбутньої кар'єри в галузі технологій
МЕТОДОЛОГІЯ ОБЛІКУ КАПІТАЛУ ТА ЗОБОВ'ЯЗАНЬ У КОМЕРЦІЙНИХ БАНКАХ
Get PDFDespite capital and liabilities serving as the primary sources of assets in commercial banks, the current accounting methodology fails to provide a clear, comprehensive, and precise reflection of their formation, classification, and settlement. The existing Chart of Accounts and related regulatory guidelines do not sufficiently capture the nuances of short-term versus long-term liabilities or the detailed recording of interest expenses, leading to an incomplete picture of a bank’s financial health. This deficiency hampers the ability of both internal management and external stakeholders to accurately assess the bank’s resource utilization, liquidity, and solvency. Consequently, there is a critical need to develop an improved accounting framework that aligns more closely with the economic substance of banking transactions and meets the evolving requirements of regulatory oversight and decision-making. The purpose of the article is to critically examine the current accounting methodology for capital and liabilities in commercial banks, identifying its deficiencies in accurately capturing and reporting financial operations. It aims to propose methodological improvements and revisions to the Chart of Accounts to enhance transparency, precision, and regulatory compliance in bank financial reporting. The object of the study is the accounting methodology used in commercial banks for recording, classifying, and reporting capital and liabilities, including the regulatory framework and the structure of the Chart of Accounts that underpins these practices. The study’s methodological basis is grounded in established accounting principles and regulatory frameworks (including the Civil Code, Law on Banks, and Central Bank guidelines), while its information base comprises financial statements, normative documents, and empirical data from commercial banks. The main hypothesis of the study is that the current accounting methodology for capital and liabilities in commercial banks inadequately reflects their true financial positions, and that targeted improvements in classification and reporting can significantly enhance transparency and decision-making. Presentation of the material. The main material of the article presents a thorough analysis of the accounting methodology for capital and liabilities in commercial banks, focusing on the classification, recording, and reporting of these financial elements based on existing regulatory frameworks in Azerbaijan. It highlights the role of capital and liabilities in the formation of a bank's assets, with particular emphasis on the equity capital structure, the use of share issuance, and the management of long-term and short-term liabilities. Additionally, the study identifies deficiencies in the current system, including inadequate accounting for term and on-demand accounts and generalized reporting of interest expenses, and proposes recommendations for improving the Chart of Accounts and accounting practices to ensure the accurate representation of the financial health of commercial banks. The originality of the article lies in its critical assessment of the existing accounting methodology for capital and liabilities in commercial banks, highlighting deficiencies that impact financial transparency and decision-making. The practical significance of the study is its proposed improvements to the Chart of Accounts and accounting practices, which can lead to enhanced reporting accuracy, regulatory compliance, and more informed decision-making both internally for bank management and externally for stakeholders. Conclusions. The study concludes that the current accounting methodology for capital and liabilities in commercial banks does not adequately reflect the complexities of financial transactions, leading to deficiencies in transparency and reporting accuracy. It demonstrates that refining the Chart of Accounts and updating classification practices-especially regarding short-term versus long-term liabilities and interest expenses-are essential to improve decision-making and regulatory oversight. These methodological enhancements are expected to support more precise financial analysis and contribute to greater stability and confidence in the banking sectorНезважаючи на те, що капітал і зобов'язання слугують основними джерелами активів у комерційних банках, сучасна методологія бухгалтерського обліку не забезпечує чіткого, вичерпного та точного відображення їх формування, класифікації та розрахунків. Існуючий План рахунків та відповідні регуляторні рекомендації недостатньо враховують нюанси короткострокових та довгострокових зобов'язань або детального обліку процентних витрат, що призводить до неповної картини фінансового стану банку. Цей недолік перешкоджає здатності як внутрішнього керівництва, так і зовнішніх зацікавлених сторін точно оцінювати використання ресурсів банку, ліквідність та платоспроможність. Отже, існує критична потреба в розробці вдосконаленої системи бухгалтерського обліку, яка б тісніше узгоджувалася з економічною сутністю банківських операцій та відповідала б вимогам регуляторного нагляду та прийняття рішень, що постійно змінюються. Метою статті є критичний аналіз чинної методології обліку капіталу та зобов'язань у комерційних банках, виявлення її недоліків у точному відображенні та звітності про фінансові операції. Вона спрямована на пропонування методологічних удосконалень та змін до Плану рахунків для підвищення прозорості, точності та відповідності нормативним вимогам у фінансовій звітності банків. Об'єктом дослідження є методологія бухгалтерського обліку, що використовується в комерційних банках для обліку, класифікації та звітності про капітал і зобов'язання, включаючи нормативно-правову базу та структуру Плану рахунків, що лежить в основі цієї практики. Методологічна основа дослідження базується на встановлених принципах бухгалтерського обліку та нормативно-правових базах (зокрема Цивільному кодексі, Законі про банки та керівних принципах Центрального банку), а його інформаційна база складається з фінансової звітності, нормативних документів та емпіричних даних комерційних банків. Основна гіпотеза дослідження полягає в тому, що чинна методологія обліку капіталу та зобов'язань у комерційних банках неадекватно відображає їхнє справжнє фінансове становище, а цілеспрямовані вдосконалення класифікації та звітності можуть значно підвищити прозорість та прийняття рішень. Виклад матеріалу. Основний матеріал статті представляє ґрунтовний аналіз методології обліку капіталу та зобов'язань у комерційних банках, зосереджуючись на класифікації, обліку та звітності цих фінансових елементів на основі існуючої нормативно-правової бази в Азербайджані. У ній висвітлюється роль капіталу та зобов'язань у формуванні активів банку, з особливим акцентом на структурі власного капіталу, використанні емісії акцій та управлінні довгостроковими та короткостроковими зобов'язаннями. Крім того, у дослідженні виявлено недоліки чинної системи, включаючи неадекватний облік строкових та рахунків на вимогу, а також узагальнену звітність про відсоткові витрати, а також запропоновано рекомендації щодо вдосконалення Плану рахунків та бухгалтерської практики для забезпечення точного відображення фінансового стану комерційних банків. Оригінальність статті полягає в критичній оцінці існуючої методології обліку капіталу та зобов'язань у комерційних банках, висвітлюючи недоліки, що впливають на фінансову прозорість та прийняття рішень. Практичне значення дослідження полягає в запропонованих удосконаленнях Плану рахунків та бухгалтерської практики, що може призвести до підвищення точності звітності, дотримання нормативних вимог та більш обґрунтованого прийняття рішень як внутрішньо для керівництва банку, так і зовні для зацікавлених сторін. Висновки. У дослідженні зроблено висновок, що чинна методологія обліку капіталу та зобов'язань у комерційних банках неадекватно відображає складність фінансових операцій, що призводить до недоліків у прозорості та точності звітності. Воно демонструє, що вдосконалення Плану рахунків та оновлення практики класифікації, особливо щодо короткострокових та довгострокових зобов'язань та відсоткових витрат, є важливими для покращення процесу прийняття рішень та регуляторного нагляду. Очікується, що ці методологічні вдосконалення сприятимуть точнішому фінансовому аналізу та сприятимуть більшій стабільності та довірі до банківського сектору
ФУНКЦІОНАЛЬНИЙ АНАЛІЗ ВИКОРИСТАННЯ ТЕХНОЛОГІЙ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В ПРОЦЕСАХ МІГРАЦІЇ ДАНИХ
Get PDFУ сучасних умовах війни, що характеризуються великою кількістю кінетичних руйнувань та кібератаками, процеси міграції даних для об'єктів критичної інфраструктури (далі - ОКІ) повинні бути не лише швидкими, а й максимально адаптивними, безпечними та автоматизованими. З огляду на це метою даного дослідження є функціональний аналіз можливостей ШІ у забезпеченні ефективного управління процесами міграції даних, зокрема у динамічних середовищах із високим ступенем ризику. Для досягнення даної мети, пропонується модульний підхід до побудови системи контролю, що включає такі базові функціональні блоки як моніторинг, прогнозування ризиків, оптимізація рішень та адаптація до змін. Забезпечення даних функцій має позитивно вплинути на зменшення часу для ухвалення рішень, забезпечення надійності при передачі даних у хмарне середовище, зниження впливу людського фактору, підвищити стійкість до кібератак у реальному часі