Радіоелектроніка, інформатика, управління - 2014, №2 (31)
Permanent URI for this collectionhttps://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/28933
Browse
Recent Submissions
Item Гарантированное управление движением манипуляционного робота(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Гурко, А. Г.; Янчевский, И. В.; Гурко, О. Г.; Янчевський, І. В.; Gurko, A. G.; Yanchevskiy, I. V.RU: Рассматривается задача управления движением манипуляционного робота при наличии в его модели параметрической неопределенности и действии неконтролируемых возмущений. Предложен робастный регулятор, основанный на методе вычисляемого момента, в котором для вычисления дополнительного управления, обеспечивающего компенсацию действия неопределенных факторов, используется гарантированный подход, согласно которому значения этих факторов известны лишь с точностью до принадлежности некоторым множествам. Для оптимизации управления использован квадратичный критерий качества. Эффективность предложенного решения подтверждено результатами численного моделирования. UK: Розглядається задача управління рухом маніпуляційного робота при наявності в його моделі параметричної невизначеності та дії неконтрольованих збурень. Запропоновано робастний регулятор, що заснований на методі обчислюваного моменту, в якому для обчислення додаткового управління, що забезпечує компенсацію дії невизначених факторів, використовується гарантований підхід, згідно якого значення цих факторів відомі лише з точністю до приналежності деяким множинам. Для оптимізації управління використаний квадратичний критерій якості. Ефективність запропонованого рішення підтверджено результатами чисельного моделювання. EN: The problem of a robot-manipulator movement under parametric uncertainties and uncontrolled disturbances has been considered. The robust controller based on the computed torque control using to calculate additional control that enables compensation of uncertain factors action a guaranteed approach, according to which values of these factors are known only to the limits of a certain set membership, has been proposed. The quadratic performance criterion for control optimization has been used. The efficiency of the proposed solution is confirmed with numerical simulation.Item Робастное подавление возмущений при управлении насосными станциями в системе централизованного водоснабжения(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Дорофеев, Ю. И.; Любчик, Л. М.; Дорофєєв, Ю. І.; Любчик, Л. М.; Dorofieiev, Yu. I.; Lyubchyk, L. M.RU: Предложен подход к решению задачи синтеза стабилизирующего робастного управления запасами воды в системе подачи и распределения воды крупного города. Математическая модель системы подачи и распределения воды представлена в виде нелинейной дискретной модели в пространстве состояний с запаздыванием. Предложена методика факторизации матриц модели, описывающих влияние нелинейных термов, которая позволила представить заданные структурные ограничения в виде линейных матричных неравенств. Для подавления влияния возмущений, моделирующих изменения неизвестного, но ограниченного внешнего спроса, одновременно с обеспечением устойчивости замкнутой системы, применена методика инвариантных эллипсоидов, которая позволила сформулировать задачу в терминах линейных матричных неравенств, а синтез управления свести к последовательности задач одномерной выпуклой оптимизации и полуопределенного программирования. В качестве примера рассмотрен фрагмент системы подачи и распределения воды города Харьков. UK: Запропоновано підхід до вирішення задачі побудови стабілізуючого робастного управління запасами води в системі подачі і розподілу води великого міста. Математична модель системи подачі і розподілу води подана у вигляді нелінійної дискретної моделі в просторі станів із запізненням. Запропоновано методику факторизації матриць моделі, що описують вплив нелінійних термів, яка дозволила подати задані структурні обмеження у вигляді лінійних матричних нерівностей. Для придушення впливу збурень, що моделюють зміни невідомого, але обмеженого зовнішнього попиту, одночасно із забезпеченням стійкості замкнутої системи, застосована методика інваріантних еліпсоїдів, яка дозволила сформулювати задачу в термінах лінійних матричних нерівностей, а синтез управління звести до послідовності задач одновимірної опуклою оптимізації та напіввизначеного програмування. Як приклад розглянуто фрагмент системи водопостачання міста Харків. EN: An approach to solving the problem of stabilizing robust water inventory control synthesis for drinking water distribution system of a large city is proposed. The mathematical model of drinking water distribution system is presented in the form of a nonlinear discrete state-space model with time-delay. The technique of model matrix factorization describing the influence of nonlinear terms, which allowed to introduce structural constraints in the form of linear matrix inequalities, is proposed. To suppress the disturbances influence simulating unknown but bounded external demand, while ensuring robust stability of the closed-loop system, is used the invariant ellipsoids technique, which allowed to formulate the control problem in terms of linear matrix inequalities. As a result the control synthesis problem is reduced to a sequence of one-dimensional convex optimization problems and semi-definite programming. As an example, a fragment of the Kharkiv drinking water distribution system is consider.Item Інформаційно-екстремальний алгоритм навчання системи діагностування емоційно-психічного стану людини(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Довбиш, А. С.; Шелехов, І. В.; Прилепа, Д. В.; Dovbysh, A. S.; Shelehov, І. V.; Prylepa, D. V.UK: Розглядається метод розпізнавання емоційно-психічного стану людини за зображеннями її обличчя. При цьому запропоновано для одержання додаткової інформації використовувати такі фрагменти зображення обличчя людини, які включають зони очей і носу. Формування вхідного математичного опису системи розпізнавання здійснюється шляхом аналізу лівопівкульних та правопівкульних зображень обличчя людини. При цьому попередньо для стабільного емоційно-психічного стану особи формується навчальна матриця яскравості зображення, як всього обличчя, так і його відповідних фрагментів. Машинне навчання здійснюється в рамках інформаційно-екстремальної інтелектуальної технології, що грунтується на максимізації інформаційної спроможності системи розпізнавання. Як критерій функціональної ефективності машинного навчання використано модифіковану інформаційну міру Кульбака, яка розглядається як функціонал від точнісних характеристик двохальтернативних рішень. За побудованою категорійною моделлю у вигляді відображення множин, задіяних в процесі навчання, розроблено інформаційно-екстремальний алгоритм оптимізації геометричних параметрів гіперсферичних контейнерів класів розпізнавання, що відновлюються в процесі навчання в радіальному базисі простору ознак. За результатами фізичного моделювання доведено, що фрагменти обличчя є достатньо інформативними при розпізнаванні емоційно-психічного стану людини. EN: A method of the emotional and mental person’s state recognition using facial image is considered. The fragments with eye and nose areas of the image are prompted for additional information obtaining. A forming of the input mathematical description of pattern recognition system by analyzing the left hemisphere and right hemisphere images of the human face is proposed. The preliminary process of forming training matrix by image brightness for a stable emotional and mental person’s state uses the whole images as well as corresponding fragments. Machine learning in the framework of information-extreme intellectual technologies is based on maximizing the information capacity of the recognition system. A criterion for the functional efficiency of machine learning uses a modified information measure Kullback as a functional of the accuracy characteristics of the two alternative solutions. An information-extreme algorithm for optimization geometrical parameters of recovering in radial basis of the feature space during the learning process hyperspherical containers of recognition classes is developed by the categorical model of mapping involved in the learning process sets. Physical modeling results proved that the fragments of facial image are quite informative for the emotional and mental person’s state recognition.Item Проектування та впровадження систем електронної контент-комерції(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Берко, А. Ю.; Висоцька, В. А.; Чирун, Л. В.; Berko, A. Y.; Vysotska, V. A.; Chyrun, L.V.UK: Запропоновано метод опрацювання комерційного контенту як етап життєвого циклу контенту в системах електронної комерції. Метод опрацювання комерційного контенту описує процеси формування інформаційних ресурсів в системах електронної контент-комерції та спрощує технологію управління комерційним контентом. У цій роботі проаналізовано основні проблеми електронної контент-комерції та функціональних сервісів опрацювання комерційного контенту. Запропонований метод дає можливість створити засоби опрацювання інформаційних ресурсів в системах електронної контент-комерції та реалізувати підсистеми формування, управління та супроводу комерційного контенту. EN: The method of commercial content processing as the content life cycle stage in electronic commerce systems is proposed. The method of commercial content processing describes the information resources forming in electronic content commerce systems and automation technology that simplifies the commercial content management. The main problems of electronic content commerce and functional services of commercial content processing are analyzed. The proposed method gives an opportunity to create an instrument of information resources processing in electronic commerce systems and to implement the subsystem of commercial content formation, management and support.Item Оптимизация процесса предобработки информации в системах кластеризации высокоразмерных данных(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Бабичев, С. А.; Бабічев, С. А.; Babichev, S. A.RU: Представлена методика выбора оптимального метода нормализации при построении кластерной структуры объектов, отличительной особенностью которых является высокая размерность признакового пространства. В качестве основного критерия оценки качества предобработки данных использовался критерий энтропия Шеннона и относительное изменение энтропии в процессе трансформации данных. Понижение размерности признакового пространства исследуемых объектов производилось при помощи компонентного анализа. Построена модель системы кластеризации с использованием алгоритма нечеткой кластеризации fuzzy C-means, при помощи которой произведена оценка качества кластеризации при использовании различных методов предобработки данных. Показано, что для исследуемых данных наилучшим методом нормализации является метод десятичного масштабирования, при котором энтропия обработанного сигнала принимает наименьшее значение, при этом в процессе трансформации данных компонентным анализом относительное изменение энтропии не превышает допустимых норм. UK: Представлено методику вибору оптимального методу нормалізації при побудові кластерної структури об’єктів, відмінною особливістю яких є висока розмірність простору ознак. Як основний критерій оцінки якості передобробки даних використовувався критерій ентропія Шеннона і відносна зміна ентропії у процесі трансформації даних. Зниження розмірності простору ознак досліджуваних об’єктів здійснювалося за допомогою компонентного аналізу. Побудовано модель системи кластеризації з використанням алгоритму нечіткої кластеризації fuzzy C-means, за допомогою якої зроблено оцінку якості кластеризації при використанні різних методів передобробки даних. Показано, що для досліджуваних даних найкращим методом нормалізації є метод десяткового масштабування, при якому ентропія обробленого сигналу приймає найменше значення, при цьому в процесі трансформації даних компонентним аналізом відносна зміна ентропії не перевищує допустимих норм. EN: The methodic of choice of optimal normalization method for object cluster structure of creation, with high dimension of feature space, is shown. The Shannon entropy criterion and entropy relative change were used as main criterions of estimating the data preprocessing quality during the data transformation. Decreasing of feature space dimension of tested objects was realized by component analysis. Model of system clustering with the use of fuzzy C-means algorithm was constructed, which the help of whith the estimate of clustering quality was established by the use of different data preprocessing methods. It’s shown that the best normalization method for tested data is decimal-scaling method, by which the entropy of processed signal gets minimal significance, and relative change of entropy doesn’t exceed permissible norms during the process of data transformation by component analysis.Item Comparative analysis of the complexity of chaotic and stochastic time series(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Kirichenko, L. O.; Kobitskaya, Yu. A.; Habacheva, A. Yu.; Кіріченко, Л. О.; Кобицкая, Ю. О.; Хабачова, А. Ю.EN: The new approach to the recognition mechanism of the time series generating process based on the results of the entropy and the recurrent analysis is proposed. The comparative analysis of the realizations properties of chaotic and stochastic processes with different correlation structure was carried out. It is shown that the derived set of information characteristics allows to distinguish the realizations of deterministic chaotic and fractal random processes. Depending on complexity measures of time series of process parameters were obtained. The information characteristics dependencies from the process parameters were obtained. The results of bioelectric signals and financial time series study are presented. UK: Запропоновано новий підхід до розпізнавання механізму процесу, що генерує часовий ряд, який базується на результатах ентропійного і рекурентного аналізу. Проведено порівняльний аналіз властивостей реалізацій хаотичних та стохастичних процесів, що мають різну кореляційну структуру. Показано, що отримана множина характеристик інформаційної складності дозволяє розрізняти реалізації детермінованих хаотичних і фрактальних випадкових процесів. Отримано залежності інформаційних характеристик від параметрів процесів. Наведено результати дослідження біоелектричних сигналів і фінансових рядів.Item Прогнозуюча нейро-фаззі мережа на основі багатовимірного нео-фаззі-нейрона та її процедура навчання(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Тищенко, О. К.; Плісс, І. П.; Шкуро, К. О.; Tyshchenko, O. K.; Pliss, I. P.; Shkuro, K. O.UK: У статті запропоновано прогнозуючу нейро-фаззі мережу, що призначена для вирішення задач екстраполяції багатовимірних нестаціонарних стохастичних та хаотичних часових рядів за умов короткої навчальної вибірки. В основі мережі полягає багатовимірний нео-фаззі-нейрон із спеціально організованим вхідним шаром та сплайн-функціями належності. Введена система забезпечує високу якість апроксимації у сенсі середньоквадратичної похибки та високу швидкість збіжності за рахунок використання процедури навчання другого порядку. Розроблено програмне забезпечення, що реалізує запропоновану архітектуру нейро-фаззі мережі. Проведено ряд експериментів з дослідження властивостей запропонованої мережі. Результати експериментів підтвердили придатність запропонованої архітектури до розв’язання задач Data Mining та більш високу точність у порівнянні з традиційними прогнозуючими нейро-фаззі системами. EN: A forecasting neuro-fuzzy network designated for solving extrapolation tasks of multidimensional nonlinear non-stationary stochastic and chaotic time series under conditions of a short learning sample is proposed in the paper. The network is built with the help of a multidimensional neo-fuzzy neuron with an input layer which is organized in a special manner and a spline membership function. The proposed system provides high approximation quality in terms of a mean square error and high convergence speed on account of using the second-order learning procedure. A software that implements the proposed neuro-fuzzy network has been developed. A number of experiments has been held in order to research the system’s properties. Experimental results prove the fact that the developed architecture could be used in Data Mining tasks and the fact that the proposed neuro-fuzzy network has higher accuracy compared to traditional forecasting neuro-fuzzy systems.Item Видобування знань на основі дерев розв’язків та стохастичного пошуку(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Олійник, Андрій Олександрович; Oliinyk, A.UK: Вирішено завдання розробки математичного забезпечення для автоматизації видобування набору знань у вигляді продукційних правил з навчальних вибірок даних. Об’єктом дослідження є процес побудови моделей неруйнівного контролю якості. Предмет дослідження становлять методи видобування продукційних правил для синтезу моделей контролю якості. Мета роботи: підвищити ефективність процесу виявлення продукційних правил для побудови моделей контролю якості на основі навчальних вибірок. Запропоновано стохастичний метод синтезу дерев розв’язків, який використовує інформацію про інформативність ознак, складність синтезованого дерева, а також точність його розпізнавання, що дозволяє на початковому етапі формувати множину деревовидних структур, що характеризуються простою ієрархією і невисокою помилкою розпізнавання, в процесі пошуку створювати нові множини рішень з урахуванням інформації про значущість ознак та інтерпретабельність створюваних дерев, що, у свою чергу, забезпечує можливість побудови дерев розв’язків з невеликою кількістю елементів (вузлів та зв’язків між ними) і прийнятною точністю розпізнавання, а також видобування на його основі найбільш цінних екземплярів. Розроблено програмне забезпечення, що реалізує запропонований метод. Проведено експерименти з дослідження властивостей запропонованого методу. Результати експериментів дозволяють рекомендувати запропонований метод для використання на практиці. EN: The problem of mathematical support development is solved to automate the extraction knowledge as production rules from the training data samples. The object of study is the process of constructing models of non-destructive quality control. The subject of study are methods of production rules extraction for synthesis of quality control models. The purpose of the work is to improve the efficiency of the process of production rules extraction for constructing models of quality control based on training samples. The stochastic method for the decision trees synthesis is proposed, which uses information about the informativeness of features, the complexity of the synthesized tree, as well as the accuracy of its recognition, which allows to form on the initial stage a set of tree structures, characterized by a simple hierarchy and low error recognition, in the process of search to create a new set of solutions with taking into account information about the significance of the features and interpretability of generated trees, which, in turn, provides the possibility of constructing a decision tree with a small number of elements (nodes and branches between them), and an acceptable recognition accuracy and retrieval based on it the most valuable instances. The software implementing proposed method is developed. The experiments to study the properties of the proposed method are conducted. The experimental results allow to recommend the proposed method for use in practice.Item Архитектуры и алгоритмы функционирования нейронных сетей Хемминга и Хебба, способных дообучаться и распознавать новую информацию(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Дмитриенко, В. Д.; Заковоротный, А. Ю.; Дмитрієнко, В. Д.; Заковоротний, О. Ю.; Dmitrienko, V. D.; Zakovorotniy, A. Yu.RU: Решена задача дообучения классических дискретных нейронных сетей Хемминга и Хебба без потерь запомненной ранее информации. Объектом исследования являются процессы распознавания и классификации образов в системах, построенных на основе искусственных нейронных сетей. Предметом исследования являются архитектуры и алгоритмы функционирования искусственных нейронных сетей. Цель работы: разработка стабильно-пластичных нейронных сетей Хемминга и Хебба. Разработаны архитектуры и алгоритмы функционирования дискретных стабильно-пластичных нейронных сетей Хемминга и Хебба, которые не только могут дообучаться в процессе функционирования, но и распознавать новую информацию. Новые сети могут стать альтернативой дискретным нейронным сетям адаптивной резонансной теории. Разработанный подход по дообучению может быть обобщен и на другие нейронные сети. Проведены экспериментальные исследования разработанных алгоритмов функционирования искусственных нейронных сетей. Результаты экспериментов подтверждают правильность предложенного подхода. UK: Вирішена задача донавчання класичних дискретних нейронних мереж Хеммінга та Хебба без втрат інформації, що вже була запам’ятована. Об’єктом дослідження є процеси розпізнавання та класифікації образів в системах, що побудовані на основі штучних нейронних мереж. Предметом дослідження є архітектури та алгоритми функціонування штучних нейронних мереж. Мета роботи: розробка стабільно-пластичних нейронних мереж Хеммінга та Хебба. Розроблені архітектури та алгоритми функціонування дискретних стабільно-пластичних нейронних мереж Хеммінга та Хебба, які не тільки можуть донавчатися в процесі функціонування, а й розпізнавати нову інформацію. Нові мережі можуть стати альтернативою дискретним нейронним мережам адаптивної резонансної теорії. Розроблений підхід по донавчанню може бути узагальнений й на інші нейронні мережі. Проведено експериментальні дослідження розроблених алгоритмів функціонування штучних нейронних мереж. Результати експериментів підтверджують правильність запропонованого підходу. EN: The problem of the classical discrete neural networks Hamming and Hebb lossless previously stored information additional training. The object of research is the process of recognition and classification of images on systems that are based on artificial neural networks. The subject of research is the architecture and algorithms of artificial neural networks. Objective: To develop a stable and plastic neural networks Hamming and Hebb. The architecture and algorithms of discrete stable and plastic neural networks Hamming and Hebb, which not only can be trained during functioning, but also to recognize the new information. New networks can be an alternative to discrete neural network adaptive resonance theory. The developed approach for training can be generalized to other neural networks. Experimental investigations of the functioning of the developed algorithms of artificial neural networks. The experimental results confirm the validity of the proposed approach.Item Анализ текстур в последовательности изображений на основе векторного квантования(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Богучарский, С. И.; Машталир, С. В.; Богучарський, С. І.; Машталір, С. В.; Bogucharskiy, S. I.; Mashtalir, S. V.RU: В работе предложен подход к анализу последовательностей изображений (видеоданных). Для этих целей разработаны матричные аналоги существующих нейросетевых подходов, что позволяет учитывать пространственные связи мультимедийной информации и сократить время необходимое на обработку информации за счет введения новой матричной процедуры обучения нейронной сети. В качестве основного признака, по которому производится разбиение исходных данных, были выбраны текстуры, что в свою очередь позволяет повысить точность кластеризации. UK: В роботі запропонований підхід до аналізу послідовностей зображень (відеоданих). Для цього розроблені матричні аналоги існуючих нейромережевих підходів, що дозволяє враховувати просторові зв’язки мультимедійної інформації та скоротити час необхідний на обробку інформації за рахунок введення нової матричної процедури навчання нейронної мережі. В якості базової ознаки, за якою проводиться розбиття вихідних даних, було обрано текстури, що в свою чергу дозволяє підвищити точність кластеризації. EN: The approach for the image sequence (videodata) analysis is proposed. For this purpose, the matrix analogs of existing neural network approaches is developed. This aallows to takes into account the spatial relationships of multimedia information, and to reduce the time of information processing through the introduction of a new neural network matrix training procedures. The texture isselected as a basic characteristic for original data partition, which, in turn, improves the clustering accuracy.Item Training two-layer perceptron in a problem of turned 60-by-80-images classification(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Romanuke, V. V.; Романюк, В. В.EN: A 13-itemed scenario framework for classifier single training parameter optimization is developed. Formally, the problem is to find global extremum (mostly, minimum) of function as a classifier output parameter against its single training parameter. Linking the scenario theory to praxis, the classifier type has been decided on two-layer perceptron. Its input objects are monochrome images of a medium format, having a few thousands independent features. Within the framework, the programming environment has been decided on MATLAB, having powerful Neural Network Toolbox. Keeping in mind the stochasticity of the being minimized function, there is defined statistical -stability of its evaluation by a finite set of data. These data are mined in batch testings of the trained classifier. For exemplification of the scenario framework, there is optimized pixel-to-turn standard deviations ratio for training two-layer perceptron in classifying monochrome 60-by-80-images of the enlarged 26 English alphabet capital letters. The goal is to find a pixel-to-turn standard deviations ratio for the training process in order to ensure minimum of classification error percentage. The optimization relative gain is about a third. The developed framework can be applied also for classifier multivariable optimization, wherein it instructs which item operations shall regard the corresponding multiplicity of variables. UK: Розробляється структура 13-етапного плану для оптимізації окремого навчального параметра класифікатора. Формально задача полягає у знаходженні глобального екстремуму (переважно мінімуму) функції, котра є певним вихідним параметром класифікатора залежно від його окремого параметра навчання. Пов’язуючи теорію плану з практикою, типом класифікатора обрано двошаровий персептрон. Його вхідними об’єктами є монохромні зображення середнього формату з декількома тисячами незалежних ознак. За поданою структурою програмним середовищем обрано MATLAB, котре має потужний інструмент Neural Network Toolbox. Зважаючи на стохастичність функції, що мінімізується, означається статистична ε-стабільність її оцінки за скінченною множиною даних. Ці дані дістаються за пакетним тестуванням навченого класифікатора. Для прикладу використання поданої структури плану оптимізується співвідношення середньоквадратичних відхилень піксельних спотворень і поворотів для навчання двошарового персептрону з метою класифікувати монохромні зображення формату 60-на-80 збільшених 26 великих літер англійського алфавіту. Ціллю є знаходження певного співвідношення середньоквадратичних відхилень піксельних спотворень і поворотів у процесі навчання для того, щоб забезпечити мінімум відсотка помилок класифікації. Відносний виграш такої оптимізації складає близько третини. Розроблена структура може бути застосована також і для оптимізації класифікатора з багатьма змінними, у відношенні чого зазначається, які саме дії плану мають врахувати множинність змінних.Item Knowledge-oriented technologies in highly automated production(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Kucherenko, Ye. I.; Trokhimchuk, S. N.; Driuk, O. D.; Кучеренко, Є. І.; Трохимчук, С. Н.; Дрюк, О. Д.EN: The expansion of Zadeh-Mamdani method in problems of fuzzy inference on knowledge is considered. A modified method of fuzzy inference is proposed and justified. The proposed method is based on interpretation of components of fuzzy Petri nets as production rules and solving of logical equations in the state space of membership functions of the model, followed by their defuzzification. The process of perceptron learning as procedure of adjusting the weights and shifts to decrease the difference between target and real signals on its output, using a definite tuning (learning) rule is defined. Modified methods of gradient procedures based on the method of back-propagation for multilayer neural networks are developed. Application of the proposed approaches based on advanced hybrid models with solving the problems of fuzzy inference and operative informed decision making allowed to reduce the time to identify, locate and eliminate the causes of failure on the set of alternatives, which is confirmed by experiment. The method appears to be universal in decision-making problems and allows to increase the adequacy of hybrid model and the accuracy of decisions. UK: Розглядається розширення методу Заде-Мамдані у задачах нечіткого логічного виведення, що засноване на знаннях. Запропонований та обґрунтований модифікований метод нечіткого логічного виведення, заснований на інтерпретації компонент нечітких сіток Петрі як правил продукції та розв’язанні логічних рівнянь у просторі станів функцій належності моделі з подальшою дефаззіфікацією. Визначено процес навчання персептрона як процедури налаштування ваг та зміщень з метою зменшити різницю між бажаним (цільовим) та справжнім сигналами на його виході, використовуючи деяке правило налаштування (навчання). Для багатошарових нейронних мереж розроблені модифіковані методи градієнтних процедур, заснованих на методі зворотного поширення помилки. Застосування запропонованих підходів на основі розширених гібридних моделей з розв’язанням задач нечіткого логічного виведення та оперативного прийняття обґрунтованих рішень дозволило на множині альтернатив скоротити час виявлення, локалізації та ліквідації причин відмови, що підтверджено експериментом. Метод є універсальним у задачах прийняття рішень та дозволяє підвищити адекватність гібридних моделей та точність прийняття рішень.Item Parallel immune algorithm of short-term forecasting based on model of clonal selection(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Korablev, N. M.; Ivaschenko, G. S.; Корабльов, М. М.; Іващенко, Г. С.EN: The paper studies ways of parallelization of hybrid immune algorithm of short-term forecasting of time series built on the basis of clonal selection model that uses case-based reasoning and the simplest methods of forecasting. There has been analysis performed of two variants of parallelization having different procedure of messaging between the computational nodes. To implement proposed algorithm used MPI.NET technology for messaging systems. To optimize individual computational nodes operations, TPL library for shared memory systems is used. The work presents results of experimental investigations demonstrating efficiency of the proposed approach. UK: Розглянуто способи розпаралелювання гібридного імунного алгоритму короткострокового прогнозування часових рядів, побудованого на основі моделі клонального відбору, яка використовує висновок за прецедентами та найпростіші методи прогнозування. Проведено аналіз двох способів розпаралелювання, що відрізняються порядком обміну повідомленнями між обчислювальними вузлами. Для реалізації запропонованого алгоритму використовується технологія MPI.NET для систем з передачею повідомлень. Для оптимізації роботи окремих обчислювальних вузлів застосована бібліотека TPL для систем із загальною пам’яттю. Представлені результати експериментальних досліджень, що демонструють ефективність запропонованого підходу.Item The instance individual informativity evaluation for the sampling in neural network model synthesis(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Subbotin, S. A.; Субботін, Сергій ОлександровичEN: The problem of mathematical support development is solved to automate the sampling at diagnostic and recognizing model building by precedents. The object of study is the process of diagnostic and recognizing neural network model building by precedents. The subject of study is the sampling methods for neural network model building by precedents. The purpose of the work is to increase the speed and quality of the formation process of selected training samples for neural network model building by precedents. The method of training sample selection is proposed which for a given initial sample of precedents and given feature space partition determines the weights characterizing the term and feature usefulness. It characterizes the individual absolute and relative informativity of instances relative to the centers and the boundaries of feature intervals based on the weight values. This allows to automate the sample analysis and its division into subsamples, and, as a consequence, to reduce the training data dimensionality. This in turn reduces the time and provides an acceptable accuracy of neural model training. The software implementing proposed indicators is developed. The experiments to study their properties are conducted. The experimental results allow to recommend the proposed indicators for use in practice, as well as to determine effective conditions for the application of the proposed indicators. UK: Вирішено завдання розробки математичного забезпечення для автоматизації формування вибірок при побудові діагностичних і розпізнавальних моделей за прецедентами. Об’єктом дослідження був процес побудови діагностичних і розпізнавальних нейромоделей за прецедентами. Предмет дослідження становлять методи формування вибірок для побудови нейромоделей за прецедентами. Мета роботи – підвищити швидкість процесу формування та якість виділюваних навчальних вибірок для побудови нейромоделей за прецедентами. Запропоновано метод формування навчальних вибірок, який для заданої вихідної вибірки прецедентів і заданого розбиття простору ознак визначає ваги, що характеризують корисність термів і ознак, з урахуванням значень яких дозволяє охарактеризувати індивідуальну абсолютну і відносну інформативність примірників щодо центрів і меж інтервалів ознак, що дозволяє автоматизувати аналіз вибірки і її поділ на підвибірки, і, як наслідок, скоротити розмірність навчальних даних, що, у свою чергу, дозволяє скоротити час і забезпечити прийнятну точність навчання нейромоделей. Розроблено програмне забезпечення, що реалізує запропоновані показники. Проведені експерименти з дослідження їхніх властивостей. Результати експериментів дозволяють рекомендувати запропоновані показники для використання на практиці, а також визначати ефективні умови застосування запропонованих показників.Item Optimization of some reinsurance strategies(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Kozhukhivska, O. A.; Bidyuk, P. I.; Kudriachov, V. F.; Kozhukhivskyj, A. D.; Кожухівська, О. А.; Бідюк, П. І.; Кудряшов, В. Ф.; Кожухівський, А. Д.,EN: The basic purpose of the work is a study of existing approaches to reinsurance directed towards modeling of distribution and minimization of risk for an insurance portfolio, and forming a strategy for its optimal reinsurance using developed decision support system. A method for a search of optimal reinsurance strategy is proposed. For this purpose statistical models were selected that correspond to the structure and volume of portfolio losses as well as the number of these losses. The simulation model for the total insurance losses is developed. While finding an optimal reinsurance strategy it was taken into consideration the dependence of the load coefficient on a specific form of reinsurance. A numerical study of the dependence between optimal reinsurance strategy and the varying load coefficient has been performed. It was established that taking into consideration of the variable load coefficient for specific risk capital values for an insurance company the stop-loss strategy provides worse results than other forms considered. An architecture and the functional layout for decision support system are proposed, and appropriate software was developed in C#. The decision support system functioning has been illustrated on simulated example. The system will provide a useful instrument for a business analytic to support decision making while selecting a strategy for insurance portfolio in specific conditions. UK: Мета роботи полягає у дослідженні існуючих підходів до перестрахування, спрямованому на моделювання розподілу і мінімізацію ризику страхового портфеля, а також формування стратегії його оптимального перестрахування з використанням системи підтримки прийняття рішень. Запропоновано метод знаходження оптимальної стратегії перестрахування. Для цього вибрано статистичні моделі, що відповідають структурі, розміру та кількості збитків страхового портфеля, а також побудовано імітаційну модель сукупного страхового збитку. При знаходженні варіанту оптимального перестрахування враховано залежність коефіцієнта навантаження від форми перестрахування. Коефіцієнт навантаження враховано при розрахунку премії, а при порівнянні різних форм перестрахування використано однакові значення цього коефіцієнта. Виконано чисельне дослідження залежності оптимальної форми перестрахування від змінного коефіцієнта навантаження. Встановлено, що врахування змінного коефіцієнта навантаження при певних значеннях капіталу, яким готова ризикнути страхова компанія, варіант stop-loss дає гірші результати ніж інші форми перестрахування. Розроблено архітектуру, функціональну схему, а також програмне забезпечення системи підтримки прийняття рішень для розв’язання задачі оптимізації перестрахування (програмна платформа C#). Проілюстровано функціонування системи підтримки прийняття рішень, яка забезпечує бізнес-аналітика критеріями вибору при прийнятті рішення стосовно вибору форми перестрахування страхового портфеля для конкретних умов.Item Анализ влияния переменной базы на качество подавления помех при время-пространственной обработке сигналов(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Пиза, Дмитрий Макарович; Звягинцев, Евгений Александрович; Піза, Дмитро Макарович; Звягінцев, Євген Олександрович; Piza, D. M.; Zviahintsev, E. A.RU: Рассмотрены особенности работы систем помехозащиты когерентно-импульсных радиолокационных станций при дискретной адаптации весовых коэффициентов автокомпенсатора активных помех. Целью исследований является оценка ограничений эффективности автокомпенсатора при совместном воздействии активных и пассивных помех с учетом разности центров антенн основного и компенсационного каналов приема. В статье предложена методика оценки влияния переменной базы на качество подавления активной шумовой помехи для разных режимов работы радиолокационной станции при использовании время-пространственной обработки сигналов. Проведен анализ межканального фазового сдвига на различных временных интервалах, равных длительности частотной пачки. На примере радара 36Д6 показано, что межканальный фазовый сдвиг в разных режимах работы РЛС при время-пространственной обработке сигналов не позволяет качественно подавить активную шумовую помеху, действующую по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны. UK: Розглянуті особливості роботи систем завадозахисту когерентно-імпульсності радіолакаційних станцій при дискретній адаптації вагових коефіцієнтів автокомпенсатора активних завад. Метою дослідженя являється оцінка обмеженя ефективності автокомпенсатора при сумісному впливі активних та пасивних завад з врахуванням розносу фазових центрів антен основного і компенсаційного каналів прийому. У статті запропонована методика оцінки впливу змінної бази на якість придушення активної шумової завади для різних режимів роботи радіолокаційної станції при використанні часово-просторової обробці сигналів. Проведено аналіз міжканального фазового зсуву на різних часових інтервалах, рівних тривалості частотної пачки. На прикладі радару 36Д6 показано, що міжканальний фазовий зсув в різних режимах роботи РЛС при часово-просторовій обробці сигналів не дозволяє якісно придушити активну шумову заваду, діючу по бічним пелюсткам діаграми спрямованості антени. EN: The features of work of noise immunity systems of coherently-pulse radar stations with discrete adaptation of weighting coefficients of an automatic compensator of active noise have been considered. The purpose of research is evaluation of effectiveness restrictions of the automatic compensator under the combined action of active and passive noise with the difference between the antenna centers of the basic and compensation receiving channels. This paper proposes a method for estimating the effect of variable base on the quality of the active suppression of jammer for different modes of radar using time-space signal processing. The analysis was made for the inter-channel phase shift at different time intervals equal to the duration of the frequency of the pack. On the example of radar 36D6 showed that interchannel phase shift in different radar modes of operation with the time-space signal processing does not allow qualitatively suppress jammer exerted on the side lobes of the antenna pattern. This paper proposes a method for estimating the effect of variable base on the quality of the active suppression of jammer for different modes of radar using time-space signal processing. The analysis was made for the inter-channel phase shift at different time intervals equal to the duration of the frequency of the pack. On the example of radar 36D6 showed that interchannel phase shift in different radar modes of operation with the time-space signal processing does not allow qualitatively suppress jammer exerted on the side lobes of the antenna pattern.Item Мониторинг обеспечения жизненного цикла РЭС при эксплуатации(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Невлюдов, И. Ш.; Андрусевич, А. А.; Аллахверанов, Р. Ю.; Невлюдов, І. Ш.; Андрусевич, А. О.; Аллахверанов, Р. Ю.; Nevliudov, I. Sh.; Andrusevich, A. A.; Allahveranov, R. U.RU: В статье рассмотрен подход к мониторингу процессов жизненного цикла радиоэлектронных средств (ЖЦ РЭС) при эксплуатации. Объектом исследования являются процессы жизненного цикла радиоэлектронных средств на этапе эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры. Предметом исследования являются методы и модели извлечения информации о процессах жизненного цикла радиоэлектронных средств на этапе эксплуатации. Целью исследований является разработка методов и моделей процессов мониторинга технического ресурса РЭС при ее эксплуатации. Главный научный результат заключается в усовершенствовании модели процесса изменения технического ресурса на стадии эксплуатации РЭС, основанной на термодинамическом описании физико-химического механизма явлений массопереноса и структурных превращений в материалах, формирующих свойства РЭС и значения информативных параметров РЭС, что дало возможность приводить оценку кинетики деградационных процессов и динамики ресурсных характеристик РЭС. На базе модели изменения технического ресурса разработан метод визуализации технического состояния и ресурсных характеристик РЭС, основанный на геометрической интерпретации ситуации, допускающей аналогию описания кинетики деградационных процессов и изменения параметров РЭС, что дало возможность создать математическое и программное обеспечение систем, позволяющих на основе визуализации изменения технического ресурса прогнозировать отказы РЭС. Проведены эксперименты по исследованию свойств предложенного метода. Результаты экспериментов позволяют рекомендовать предложенный метод для использования на практике. UK: У статті розглянуто підхід до моніторингу процесів життєвого циклу РЕЗ при експлуатації. Об’єктом дослідження є процеси життєвого циклу радіоелектронних засобів на етапі експлуатації радіоелектронної засобів. Предметом дослідження є методи та моделі здобування інформації про процеси життєвого циклу радіоелектронних засобів на етапі експлуатації. Метою дослідження є розробка методів і моделей процесів моніторингу технічного ресурсу РЕЗ при її експлуатації. Основним науковим результатом є удосконалення моделі процесу зміни технічного ресурсу на стадії експлуатації РЕЗ, яка характеризується використанням термодинамічного опису фізико-хімічного механізму явищ масопереносу та структурних перетворень у матеріалах, формуючих властивості РЕЗ і значення інформативних параметрів РЕЗ, що дало можливість проводити оцінку кінетики деградаційних процесів і динаміки ресурсних характеристик РЕЗ. На базі моделі зміни технічного ресурсу розроблено метод візуалізації технічного стану і ресурсних характеристик РЕЗ, заснований на геометричній інтерпретації ситуації, яка допускає аналогію опису кінетики деградационных процесів і зміни параметрів РЕЗ, що дало можливість створити математичне і програмне забезпечення систем, дозволяючих на основі візуалізації зміни технічного ресурсу прогнозувати відмови РЕЗ. Проведено експерименти по дослідженню властивостей запропонованого методу. Результати експериментів дозволяють рекомендувати запропонований метод для використання на практиці. EN: The article describes the approach to the monitoring of life cycle processes in the operation of radio electronic equipment (REE). The object of research is the process of the life cycle of electronic resources during the operational phase of electronic equipment. The subject of the study are methods and models of extracting information about the processes of the life cycle of electronic resources during the operational phase. The purpose of research is to develop methods and models of processes for monitoring the service life of the appliance REE. The main scientific result is to improve the process model changes of a technical resource to the operation stage REE based on the thermodynamic description of the physico-chemical mechanism of mass transfer phenomena and structural transformations in materials forming properties of the REE and REE values informative parameters, which enabled the assessment of the result of the kinetics of degradation processes and dynamics of resource characteristics of REE. As part of the main scientific result has been further developed model of changes in the technical resources at the operational stage REE, which is based on the thermodynamic description of physico-chemical mechanism of mass transfer phenomena and structural transformations in materials forming properties of REE and REE values informative parameters, making it possible to assess the kinetics of lead degradation processes and the dynamics of the resource characteristics of REE. Model based on changes in the technical resource developed a method for visualization of technical condition and resource characteristics of REE based on a geometric interpretation of the situation, allowing an analogy describing the kinetics of degradation processes and change the REE, which made it possible to create a mathematical and software systems that allow visualization of the changes on the basis of a technical resource predict failures REE. Experiments were conducted to study the properties of the proposed method. The experimental results allow us to recommend the proposed method for use in practice.Item Метод оцінювання похибки вимірювання магнітного поля 3D-зондом з нелінійними вихідними характеристиками(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Марусенкова, Т. А.; Marusenkova, T. A.UK: У статті запропонований метод оцінки придатності результатів вимірювання магнітного поля 3D-зондом, що складається з трьох сенсорів, вихідні характеристики яких залежать від усіх компонентів вектора магнітної індукції, а також їхніх квадратів. Одержані аналітичні залежності, які дозволяють визначити, чи можна 3D-зондом магнітного поля з відомими коефіцієнтами вихідних характеристик забезпечити вимірювання вектора магнітної індукції з відносною похибкою, не більшою за задану. EN: The work proposes a method allowing to check whether the desired accuracy of magnetic flux-density vector’s measurement can be achieved using a magnetic 3D probe based on three sensors with output characteristics dependent on all the magnetic-flux density vector’s components and the squared components. As the result of the method we’ve obtained analytical formulas that allow to predict the 3D-probe’s applicability for measuring the magnetic field’s magnitude with the acceptable inaccuracy.Item Оптимизация оребренного канала в системах принудительного воздушного охлаждения РЭА(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Крищук, Владимир Николаевич; Шило, Галина Николаевна; Каспирович, Н. А.; Огренич, Евгений Викторович; Крищук, Володимир Миколайович; Шило, Галина Миколаївна; Каспирович, Н. О.; Огренич, Євген Вікторович; Krischuk, V. N.; Shilo, G. N.; Kaspyrovych, N. A.; Ogrenich, E. V.RU: Рассмотрена возможность использования оребренного канала, как упрощенной модели для анализа тепловых режимов радиоэлектронной аппаратуры кассетного типа с высоким удельным тепловыделением при принудительном воздушном охлаждении. Исследованы тепловые характеристики оребренного канала. Получены соотношения для оптимальных размеров конструкции оребренного канала, которые позволяют минимизировать тепловое сопротивление. Разработан итерационный алгоритм оптимизации. Показан пример проектирования оребренного канала с оптимальным тепловым режимом. В результате оптимизации конструкции оребренного канала тепловое сопротивление уменьшилось на 35 %. UK: Розглянуто можливість використання оребреного каналу, як спрощенної моделі для аналізу теплових режимів радіолектронної апаратури касетного типу з високим питомим тепловиділенням при примусовому повітрянному охолодженні. Досліджено теплові хараеткристики оребреного каналу. Отримано співвідношення для оптимальних розмірів конструкції оребреного каналу, які дозволяють мінімізувати тепловий опір. Розроблено ітераційний алгоритм оптимізації. Наведено приклад проектування оребреного каналу з оптимальним тепловим режимом. В результаті оптимізації конструкції оребреного каналу тепловий опір зменшився на 35 %. EN: The finned channel is used as a simplified model for the analysis of thermal conditions of cartridge design electronic equipment with a high power density for forced air cooling. The finned channel thermal model and method of its creating are described by the computer-aided engineering systems. Clearance limitations of the radio electronic units and the manufacturing limitations on width of fins and their numbers are considered during creating the thermal model. The finned channel thermal characteristics that include the thermal resistance dependence on parameters of fins (width, length, number) are investigated. The approximating functions for these dependencies are proposed. To minimize the thermal resistance the correlations for finned channel having the optimal sizes are obtained. The iteration optimization algorithm is developed. This approach provides high accuracy. In the algorithm the thermal conditions are calculated by the computer-aided engineering systems. The example of designing the finned channel with optimal thermal conditions is showed. As a result of optimizing the finned channel thermal resistance decreased by 35 %.Item Підвищення ефективності артилерійської розвідки шляхом конструктивно-функціональної інтеграції повітряних та наземних засобів спостереження(Національний університет "Запорізька політехніка", 2014) Зубков, А. М.; Щерба, А. А.; Zubkov, A. M.; Shcherba, A. A.UK: Запропонований та обґрунтований метод багатоканальної розвідки рухомих і нерухомих наземних цілей, який знімає обмеження радіогоризонту, інваріантний до типу цілей та оснований на інтеграції відомих наземних та повітряних засобів спостереження в рамках єдиного комплексу інструментальної розвідки. EN: The method of multichannel reconnaissance of movable and immovable ground targets was proposed and substantiated. It removes the radio horizon restrictions; it is invariant to the targets type (design features) and is based on the integration of known surface and air surveillance within a single complex of instrumental reconnaissance. It is based on the use of one or more regular targeted channel of radar system of firing positions reconnaissance with phased antenna array to determine the current coordinates of remotely piloted aircraft equipped with multispectral equipment ground targets surveillance. Thus, in these channels during time division mode, the management information is transmiting on aircraft and generic information is receiving from the board. The proposed approach provides conducting of artillery reconnaissance at any time, in any weather conditions, and the optimal combination of information capabilities of observation devices of different parts of the spectrum of electromagnetic waves without substantial revision of ground and airborne equipment, which is especially important in terms of financial constraints on the development and similar production systems.