EIRNUZP – Електронний інституційний репозитарій Національного університету «Запорізька політехніка»
Інституційний репозитарій Національного університету «Запорізька політехніка» – це електронний архів, що накопичує, систематизує, зберігає та забезпечує довготривалий відкритий доступ до електронних публікацій та електронних версій документів наукового та навчально-методичного призначення, авторами яких є співробітники, аспіранти, докторанти та студенти Національного університету «Запорізька політехніка».
Фонди
Виберіть фонд, щоб переглянути його зібрання.
Нові надходження
Effectiveness of stego image calibration via feature vectors re-projection into high-dimensional spaces
(Національний університет "Запорізька політехніка", 2022) Progonov, D. O.; Прогонов, Д. О.
EN: Context. The topical problem of sensitive information protection during data transmission in local and global communication systems was considered. The case of detection of stego images formed according to novel steganographic (embedding) methods was analyzed. The object of research is special methods of stego images features pre-processing (calibration) that are used for improving detection accuracy of modern statistical stegdetectors.
Objective. The purpose of the work is performance analysis of applying special types of image calibration methods, namely divergent reference techniques, for revealing stego images formed according to adaptive embedding methods.
Method. The considered divergent reference methods are aimed at search an appropriate transformation for cover and stego images features that allows increasing Euclidean distance between them. This can be achieved by re-projection of estimated features into a high-dimensional space where cover and stego features may have higher inter-cluster distances. The work is devoted to analysis of such methods, namely by applying the inverse Fast Johnson-Lindenstrauss transform for estimation preimages of cover and stego images features. The transform allows considerably decreasing computation complexity of features calibration procedure while providing a fixed level of relative positions changes for cover and stego images features vectors, which is of particular interest in steganalysis.
Results. The dependencies of detection accuracy, namely Matthews correlation coefficient, on cover image payload and dimensionality of estimated preimages for feature vector were obtained. The case of usage state-of-the-art HUGO, S-UNIWARD, MG and MiPOD embedding methods for message hiding into a cover image was considered. Also, the variants of stego image features pre-processing by full access to stego encoder for a steganalytic as well as limited a prior information about used embedding method were analyzed.
Conclusions. The obtained experimental results proved effectiveness of proposed approach in the most difficult case of limited a prior information about used embedding method and low cover image payload (less than 10%). The prospects for further research may include investigation of applying special methods for features preimages estimation in a high-dimensional space for improving detection accuracy for advanced embedding methods.
UK: Актуальність. Розглянуто актуальну проблему захисту конфіденційної інформації під час передачі даних у локальних та глобальних системах зв’язку. Досліджено випадок виявлення стеганограм, сформованих згідно новітніх адаптивних стеганографічних методів. Об’єктом дослідження є спеціальні методи обробки статистичних параметрів стеганограм, що використовуються для підвищення точності роботи сучасних статистичних стегодетекторів. Метою роботи є аналіз ефективності застосування спеціальних методів попередньої обробци цифрових зображень для підвищення точності виявлення стеганограм, сформованих з використанням адаптивних стеганографічних методів.
Метод. Розглянуто використання методів, спрямованих на збільшення евклідової відстані між векторами (статистичними параметрами) зображень-контейнерів та стеганограм шляхом визначення прообразів даних векторів з багатовимірних просторів вищої розмірності. Для вирішення даної задачі запропоновано використовувати зворотнє перетворення Джонсона-Лінденштрауса. Запропонований метод дозволяє суттєво зменшити обчислювальну складність процедури попередньої обробки досліджуваних зображень при забезпеченні фіксованого рівня змін взаємного положення векторів, які відповідають зображенням-контейнерам та стеганограмам, що становить особливий інтерес при проведенні стегоаналізу.
Результати. Отримано залежності точності виявлення стеганограм, а саме коефіцієнта кореляції Метьюза, від ступеня заповнення зображення-контейнеру стегоданими при використанні запропонованого методу обробки зображень, а також формування стеганограм згідно новітніх стеганографічних методів HUGO, S-UNIWARD, MG та MiPOD. Визначено досяжні межі точності виявлення стеганограм при застосуванні запропонованого методу у найбільш складному випадку обмеженості апріорних даних щодо використаного стеганографічного методу.
Висновки. Результати проведених експериментальних досліджень підтвердили ефективність запропонованого підходу навіть у найбільш складному випадку проведення стегоаналізу, а саме обмеженості апріорних даних щодо використаного стеганографічного методу та низького ступеня заповнення зображення-контейнеру стегоданими (менше 10%). Подальший інтерес становить порівняльний аналіз ефективності використання спеціалізованих методів визначення прообразів векторів (статистичних параметрів) досліджуваних зображень з метою підвищення точності виявлення стеганограм, сформованих згідно новітніх стеганографічних методів.
Algorithms and architecture of the software system of automated natural and anthropogenic landscape generation
(Національний університет "Запорізька політехніка", 2022) Levus, Ye. V.; Morozov, M. Yu.; Moravskyi, R. О.; Pustelnyk, P. Ya.; Левус, Є. В.; Морозов, М. Ю.; Моравський, Р. О.; Пустельник, П. Я.
EN: Context. The problem of automation of the generation of natural and anthropogenic landscapes is considered. The subject of the research is methods of procedural generation of landscapes that quickly and realistically visualize natural and anthropogenic objects taking into account different levels of detail.
Objective. The goal of the work is to improve the rendering quality and efficiency of the procedural generation process of landscape surfaces at any level of detail based on the implementation of the developed method.
Method. The proposed method of visualization involves the construction of a natural landscape using Bezier curves and surfaces and manual editing of individual segments; use of software agents that are responsible for individual steps of generating anthropogenic objects; adaptation of anthropogenic objects to the characteristics of natural landscapes; containerization of three-dimensional objects, which is used in various steps to organize the storage and loading of objects efficiently. A generated heightmap based on the Perlin noise algorithm is used to construct surfaces on individual segments of the natural landscape. Landscape processing software agents are used to unify the design of algorithms for creating and processing information about anthropogenic objects. Correct application operation and error resistance is guaranteed due to the inheritance of a specific interface by all implementations of agents. Containerization with two-level caching ensures the efficiency of display detailing.
Results. The developed method is implemented programmatically, and its efficiency is investigated for different variants of input data, which to the greatest extent determine the complexity of visualization objects.
Conclusions. The conducted experiments confirmed the efficiency of the proposed algorithmic software and its viability in practice in solving problems of automated landscape generation. Prospects for further research include improvement and expansion of the algorithms for procedural landscape generation, functionality complication of manual visualized object processing, and division of individual objects into separate hierarchies of containers.
object visualization
UK: Актуальність. Розглянуто задачу автоматизації генерування природніх та антропогенних ландшафтів. Предметом дослідження є процедурні методи генерації ландшафту, що швидко та реалістично візуалізують об’єкти з врахуванням різних рівнів деталізації. Мета роботи – підвищення якості відображення та ефективності процесу генерації ландшафту поверхонь при будь-якому рівні деталізації.
Метод. Запропонований метод візуалізації передбачає побудову природнього ландшафту з допомогою кривих та поверхонь Без’є та ручне редагування окремих сегментів; використання програмних агентів, які відповідають за окремі кроки генерації антропогенних об’єктів; адаптацію антропогенних об’єктів до характеристик природніх ландшафтів; контейнеризацію тривимірних об’єктів, що використовується на різних кроках для ефективної організації збереження та завантаження об’єктів. Для побудови поверхонь на окремих сегментах природнього ландшафту використовується згенерована карту висот на основі алгоритму шуму Перлина. Програмні агенти для обробки ландшафту застосовуються для уніфікації побудови алгоритмів створення та обробки інформації про антропогенні об’єкти. Завдяки успадкуванню конкретного інтерфейсу усіма реалізаціями агентів, гарантується коректна робота застосунку та стійкість до помилок. Ефективність деталізації відображення забезпечується контейнеризацією з дворівневим кешуванням.
Результати. Розроблений метод реалізовано програмно і досліджено його ефективність для різних варіантів вхідних даних, що у найбільшій мірі визначають складність об’єктів візуалізації.
Висновки. Проведені експерименти підтвердили працездатність запропонованого алгоритмічного забезпечення і дозволяють рекомендувати його для використання на практиці при вирішенні задач автоматизованої генерації ландшафтів. Перспективи подальших досліджень можуть полягати у вдосконаленні та розширенні алгоритмів процедурного генерування ландшафту, функціоналу ручного опрацювання, розділенні окремих об’єктів на ієрархії контейнерів.
Силабус навчальної дисципліни «Господарське та адміністративне право» для здобувачів вищої освіти за спеціальністю 073 «Менеджмент», освітньої програми «Управління проектами»
(Національний університет «Запорізька політехніка», 2025) Кириченко, Юрій Вікторович; Kyrychenko, Yurii V.
UK: Наведений Силабус навчальної дисципліни «Господарське та адміністративне право» для здобувачів вищої освіти за спеціальністю 073 «Менеджмент», освітньої програми «Управління проектами»
EN: The Syllabus of the academic discipline "Commercial and Administrative Law" for higher education applicants in the specialty 073 "Manager", educational program "Project Management" is provided.
Model of the process of geospatial multi-criteria decision analysis for territorial planning
(Національний університет "Запорізька політехніка", 2022) Kuznichenko, S. D.; Кузніченко, С. Д.
EN: Context. The process of multi-criteria decision analysis for territorial planning and rational placement of spatial objects, based on modeling the properties of the territory, is considered.
Objective. Development of technology for multi-criteria decision analysis for territorial planning based on the apparatus of the theory of fuzzy sets and functions of geoinformation analysis.
Method. An object-spatial approach to the formation of a set of alternatives and criteria is proposed, according to which the process of multicriteria decision analysis is divided into two stages: macro- and microanalysis.The macroanalysis stage involves the assessment of the ecological and socio-economic properties of the territory using geomodeling functions. The paper provides a formalized description of the macroanalysis stage, including methods for assessing the qualitative and quantitative impact of spatial objects on the properties of the territory and decomposing objects into thematic layers of criteria. At the stage of microanalysis, the ranking of alternatives is performed taking into account the chosen decision-making strategy. The method of standardization of criteria attributes using fuzzy set membership functions and the modification of the method for calculating the coefficients of relative importance (weights) of criteria, taking into account the spatial heterogeneity of the preferences of the decision maker, are considered. A comparative analysis of the methods for aggregating the estimates of alternatives according to different criteria has been carried out. A feature of the presented technology of geospatial multi-criteria decision analysis of decisions for territorial planning is the possibility of its integration into modern geographic information systems..
Results. The procedure of geospatial multi-criteria decision analysis was implemented in the environment of the geographic information system ESRI ArcGIS 10.5 and was studied in solving the spatial problem of rational location of an enterprise.
Conclusions. The proposed object-spatial approach to multi-criteria decision analysis makes it possible to explicitly take into account the spatial heterogeneity of geographic data, which is the result of the influence of geographic objects on the properties of the territory. The developed technology can be used to solve a wide range of problems related to determining the most rational placement of various capital construction and infrastructure facilities.
UK: Актуальність. Розглянуто процес багатокритеріального аналізу рішень з територіального планування та раціонального розміщення просторових об’єктів, заснований на моделюванні властивостей території. Мета роботи – розробка технології багатокритеріального аналізу рішень з територіального планування на основі апарату теорії нечітких множин та функцій геоінформаційного аналізу.
Метод. Запропоновано об’єктно-просторовий підхід до формування множини альтернатив та критеріїв, відповідно до якого процес багатокритеріального аналізу рішень розбивається на два етапи: макро- та мікроаналіз. Етап макроаналізу передбачає оцінювання екологічних та соціально-економічних властивостей території за допомогою функцій геомоделювання. У роботі дано формалізований опис етапу макроаналізу, включаючи методи оцінки якісного та кількісного впливу просторових об’єктів на властивості території та декомпозиції об’єктів на тематичні шари критеріїв. На етапі мікроаналізу виконується ранжування альтернатив з урахуванням обраної стратегії прийняття рішень. Розглянуто метод стандартизації атрибутів критеріїв за допомогою функцій належності до нечіткої множини, а також модифікація методу розрахунку коефіцієнтів відносної важливості (ваг) критеріїв з урахуванням просторової неоднорідності переваг особи, яка приймає рішення. Проведено порівняльний аналіз методів агрегування оцінок альтернатив за різними критеріями. Особливістю представленої технології геопросторового багатокритеріального аналізу рішень з територіального планування є можливість її інтеграції у сучасні геоінформаційні системи.
Результати. Процедура багатокритеріального аналізу рішень реалізована у середовищі геоінформаційної системи ESRI ArcGIS 10.5 та досліджена при вирішенні просторової проблеми раціонального розміщення підприємства.
Висновки. Запропонований об’єктно-просторовий підхід до багатокритеріального аналізу рішень дозволяє явно враховувати просторову неоднорідність географічних даних, яка є результатом впливу на властивості території розміщених на ній географічних об’єктів. Розроблена технологія може бути використана при вирішенні широкого кола проблем, пов’язаних з визначенням раціонального розміщення різних об’єктів капітального будівництва та інфраструктури.
Modeling of IEEE 802.11 computer networks operation at increased interference intensity
(Національний університет "Запорізька політехніка", 2022) Khandetskyi, V. S.; Karpenko, N. V.; Хандецький, В. С.; Карпенко, Н. В.
EN: Context. High level of industrial noise increases the loss of information frames during transmission, which in turn decreases the network throughput. We propose a mathematical model of IEEE 802.11 networks operation under conditions of increased interference intensity.
Objective. The purpose of this paper is to express in an explicit analytical form the effect of bit error rate (BER) on the probability of frame transmission and the network throughput.
Method. We have proposed the method for constructing a model that allows you to directly calculate the dependence of the frame transmission probability on the number of stations operating in saturation mode, which is convenient for engineering calculations. The values of the model coefficients were selected by comparing the calculation results with the results obtained using the known Bianchi model, which describes the network operation in the form of a Markov process. In the range of up to 23 stations working with one access point, which corresponds to a collision probability of up to 0.5, the indicated dependences for both models satisfy each other with an accuracy sufficient for the practical application. An expression for the network throughput has been defined.
Results. The results of the model development were used to take into account the effect of interference intensity on the information transfer process. This made it possible to explicitly express the effect of BER on the probability of frame transmission and the network throughput in the case of variations in the length of the frames and with a different number of competing stations. The degree of throughput reduction has been determined for BER = 10–5, 5∙10–5, 10–4 and increasing value of minimum contention window.
Conclusions. In this work, a mathematical model has been developed for direct calculation of the probability of frame transmission and network throughput at different levels of BER.
UK: Актуальність. Високий рівень промислового шуму збільшує втрати інформаційних фреймів в процесі передачі, що, у свою чергу, зменшує пропускну здатність мережі. Ми пропонуємо математичну модель роботи мереж ІЕЕЕ 802.11 в умовах підвищеної інтенсивності завад.
Мета цієї статті полягає в тому, щоб в явній аналітичній формі відобразити вплив інтенсивності бітових помилок (BER) на імовірність передачі фрейму і пропускну здатність мережі.
Метод. Запропоновано метод побудови моделі, яка дозволяє безпосередньо обчислити залежність імовірності передачі фрейму від кількості станцій, працюючих в режимі насичення, що є зручним для інженерних розрахунків. Значення коефіцієнтів моделі були обрані шляхом порівняння результатів обчислень з результатами, одержаними при використанні відомої моделі Біанкі, яка описує функціонування мережі у вигляді Марковського процесу. В діапазоні до 23 станцій, які працюють з однією точкою доступу, що відповідає імовірності колізії до 0,5, означені залежності для обох моделей відповідають одне одному з точністю, що відповідає практичним вимогам. Одержано вираз для пропускної здатності мережі.
Результати. Результати розробки моделі були використані для урахування впливу інтенсивності завад на процес передачі інформації. Це дозволило в явному вигляді виразити вплив інтенсивності бітових помилок на імовірність передачі фрейму і пропускну здатність мережі у випадку варіацій довжини фрейму і кількості конкуруючих станцій. Ступінь зменшення пропускної здатності була визначена для BER = 10–5, 5∙10–5, 10–4 і збільшення величини мінімального конкурентного вікна.
Висновки. У даній роботі була розроблена математична модель для безпосереднього обчислення імовірності передачі фрейму та пропускної здатності мережі при різних рівнях інтенсивності завад.