Радіоелектроніка, інформатика, управління - 2020, №2 (53)
Permanent URI for this collectionhttps://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/27330
Browse
Recent Submissions
Item Improving the accuracy and reliability of automatic vessel moution control system(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Zinchenko, S. M.; Ben, A. P.; Nosov, P. S.; Popovych, I. S.; Mamenko, P. P.; Mateichuk, V. M.; Зінченко, С. М.; Бень, А. П.; Носов, П. С.; Попович, І. С.; Маменко, П. П.; Матейчук, В. М.EN: Context. There were considered the issues of improving the accuracy and reliability of automatic vessel motion control systems in conditions of large deviations in sensors measurements during maneuvering and failures of sensors and actuators. The object of research is the process of automatic vessel motion control in conditions of large deviations in sensors measurements during maneuvering and failures of sensors and actuators. The subject of research is a method and algorithms for improving the accuracy and reliability of automatic vessel motion control systems in conditions of large deviations in sensors measurements during maneuvering and failures of sensors and actuators. Objective. The aim of the research is development a method and algorithms for improving the accuracy and reliability of automatic vessel motion control systems in conditions of large deviations in sensors measurements during maneuvering and failures of sensors and actuators. Method. This goal is achieved by using in onboard controller of the automatic vessel motion control systems an observer to estimation the parameters of the state vector in the linear motion channel by measurements of linear speed and position sensors; estimation the parameters of the state vector in the angular motion channel by measurements of rotational speed and angular position sensors; continuous monitoring of the measured information by comparing it with the obtained estimations; correction estimations in the linear motion channel by measurements of linear speed and position sensors that have passed control; correction estimations in the angular motion channel by measurements of rotational speed and angular position sensors that have passed control; formation of a sensor failure in the linear motion channel (linear speed sensor or position sensor ), if its measurements differ from the corresponding estimations for a greater than permissible value, to parry the failure in the linear motion channel by disconnecting the failed sensor from the observer and further estimation according to another sensor working in pairs; formation of a sensor failure in the angular motion channel ( rotation speed sensor or angular position sensor), if its measurements differ from the corresponding estimations for a greater than permissible value, to parry the failure in the angular motion channel by disconnecting the failed sensor from the observer and further estimation according to another sensor working in pair; formation of an actuators failure in the linear motion channel ( engine, automation or other device) if a simultaneous or sequential failure of both sensors were detected – linear speed sensor and position sensor, actuator failure alarm in the linear motion channel; formation of an actuators failure in the angular motion channel ( rudders, drives, other devices ) if a simultaneous or sequential failure of both sensors were detected — rotation speed sensor and angular position sensor, actuator failure alarm in the angular motion channel. This method and algorithms make it possible to improve the accuracy and reliability of automatic vessel motion control processes in conditions of large deviations in sensors measurements during maneuvering and failures of sensors and actuators. Results. The proposed method and algorithms for improving the accuracy and reliability of automatic vessel motion control systems in conditions of large deviations in sensors measurements during maneuvering and failures of sensors and actuators were verified by mathematical modeling in the MATLAB environment of the control object movement in a closed circuit with a control system for various types of vessels, navigation areas, weather conditions and cases of large deviations in sensors measurements during maneuvering and failures of sensors and actuators. Conclusions. The results of mathematical modeling confirmed the efficiency of the developed method and algorithms and allow to recommend them for practical use in the development of mathematical support for automatic vessel motion control systems in conditions of large deviations in sensors measurements during maneuvering and failures of sensors and actuators. UK: Актуальність. Розглянуті питання підвищення точності і надійності систем автоматичного керування рухом судна при значних відхиленнях вимірюваної сенсорами інформації у процесі маневрування судна та при відмовах сенсорів і виконуючих пристроїв. Об’єктом дослідження є процес автоматичного керування рухом судна при значних відхиленнях вимірюваної сенсорами інформації у процесі маневрування судна та при відмовах сенсорів і виконуючих пристроїв. Суб’єктом дослідження є метод і алгоритми підвищення точності і надійності систем автоматичного керування рухом судна при значних відхиленнях вимірюваної сенсорами інформації у процесі маневрування судна та при відмовах сенсорів і виконуючих пристроїв. Мета. Метою дослідження є розробка методу та алгоритмів підвищення точності і надійності систем автоматичного керування рухом судна при значних відхиленнях вимірюваної сенсорами інформації у процесі маневрування судна та при відмовах сенсорів і виконуючих пристроїв. Метод. Ця мета досягається за рахунок використання у бортовому контролері системи автоматичного керування рухом судна оцінювача параметрів вектору стану у каналі лінійного руху по даним вимірювання лінійної швидкості і переміщення; оцінювання параметрів вектору стану у каналі кутового руху по даним вимірювання кутової швидкості і переміщення, постійного контролю за достовірністю вимірюваної інформації шляхом її порівняння з отриманими оцінками параметрів вектору стану; коригування оцінок у каналі лінійного руху по виміряним сенсорами даним лінійної швидкості і лінійного переміщення, що пройшли перевірку; коригування оцінок у каналі кутового руху по виміряним сенсорами даним кутової швидкості і кутового переміщення, що пройшли перевірку; формування відмови датчика у каналі лінійного руху ( датчика лінійної швидкості або датчика лінійного переміщення), якщо його вимірювання відрізняються від оцінок на величину більшу допустимої, парирування відмови датчика у каналі лінійного руху шляхом його відключення від оцінювача та подальшого оцінювання по інформації іншого датчика, що працює з ним у парі; формування відмови датчика у каналі кутового руху (датчика кутової швидкості або датчика кутового положення), якщо його вимірювання відрізняються від оцінок на величину більшу допустимої, парирування відмови датчика у каналі кутового руху шляхом його відключення від оцінювача та подальшого оцінювання параметрів по інформації іншого датчика, що працює з ним у парі; формування відмови по управлінню у каналі лінійного руху ( силової установки, автоматики або іншого виконуючого пристрою ), якщо одночасно, або послідовно, через невеликий проміжок часу, зафіксована відмова обох датчиків (лінійної швидкості і лінійного переміщення ), формування алярму про відмову управління у каналі лінійного руху; формування відмови по управлінню у каналі кутового руху (керма, приводів, інших виконуючих пристроїв), якщо одночасно або послідовно, через невеликий проміжок часу, зафіксовано відмову обох датчиків (кутової швидкості і кутового переміщення), формування алярму у каналі управління кутовим рухом. Даний метод та алгоритми дозволяють підвищити точність та надійність автоматичної системи керування рухом судна при значних відхиленнях вимірюваної сенсорами інформації у процесі маневрування та при відмовах сенсорів і виконуючих пристроїв. Результати. Запропонований метод і алгоритми підвищення точності і надійності систем автоматичного керування рухом судна були перевірені математичним моделюванням у середовищі MATLAB процесів керування рухом судна у замкнутій схемі із системою керування для різних типів суден, районів плавання, погодних умов, випадків значних відхилень вимірюваної інформації при маневруваннях та відмов сенсорів і виконуючих пристроїв. Висновки. Результати проведеного математичного моделювання підтвердили працездатність та ефективність запропонованого метода і алгоритмів та дозволяють рекомендувати їх для практичного використання при розробці математичного забезпечення бортових контролерів систем автоматичного керування рухом суден, що працюють в умовах значних відхилень вимірюваної інформації у процесі маневрування та в умовах відмов сенсорів і виконуючих пристроїв..Item Analytical methods of calculation of powered and passive trajectory of reactive and rocket-assisted projectiles(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Majstrenko, O. V.; Prokopenko, V. V.; Makeev, V. I.; Ivanyk, E. G.; Майстренко, O. В.; Прокопенко, В. В.; Макєєв, В. І.; Іваник, Є. Г.EN: Context. Within the framework of the accepted simplifying hypotheses, an approximate scheme of calculation of the parameters of the active and passive sections of the trajectory is proposed, which allow to study the trajectory properties of the existing as well as perspective samples of the reactive and rocket assisted projectiles. The object of the study is a model for the calculation of the trajectories of the reactive and rocket assisted projectiles based on a nonlinear system of differential equations of motion of the center of mass of the solid. Purpose. The purpose of the work is to propose for practical apply a new system of corrections in the range and direction for deviation of the flight conditions of the projectiles from the table value, based on the calculations of elements of the trajectory of the projectiles at the end of the active section of the trajectory, which greatly improves the accuracy of preparation of installations for firing and as a result the effectiveness of hitting the target. Objective. The goal of the work is to propose a new system of corrections in the range and direction for deviation of the flight conditions of the projectiles from the table value, based on the calculations of elements of the trajectory of the projectiles at the end of the active section of the trajectory, which greatly improves the accuracy of preparation of installations for firing and as a result the effectiveness of hitting the target. Method. The proposed analytical method allows to: determine the set of indicators characterizing the process of approaching the rocket projectile from the guide and clarify the initial conditions necessary to solve the system of equations of motion on the active section of the trajectory; which is regarded as a standalone trajectory that affects the course of the projectile's flight on the active section of the trajectory. The calculation of the passive trajectory plot for rocket projectile and the second passive plot for active rockets projectile is necessary to obtain the trajectory parameters at the point of fall (in the vicinity of the target) which is important for the correction of fire in the subsequent defeat of the target by reactive (active-reactive) projectile's (mortar shells). Results. The developed calculation method was tested in the estimation of the accuracy of the calculation of the elements of the trajectory of projectile movement. Conclusions. The calculations performed on the basis of the developed analytical method confirm the workability of the proposed mathematical support and allow recommending it for practical use in solving problems of external ballistics with the prospect of optimizing the trajectory of motion of controlled and unmanaged flying objects. Prospects for further research are to create consistent methods for calculating tactical and technical indicators of new types of ammunition. UK: Актуальність. В рамках прийнятих гіпотез які спрощені запропоновано наближену схему розрахунку параметрів активної і пасивної ділянок траєкторії, яка дає змогу досліджувати властивості траєкторії руху існуючих, а також перспективних зразків реактивних та активно-реактивних снарядів. Об’єктом дослідження є модель розрахунку елементів траєкторії руху реактивних і активно-реактивних снарядів на основі нелінійної системи диференціальних рівнянь руху центра мас твердого тіла. Мета роботи – запропонувати для практичного використання нову систему поправок в дальності і напрямку на відхилення умов польоту снарядів від табличних значень, заснованої на розрахунках елементів траєкторії руху снарядів в кінці активної ділянки траєкторії, що дозволяє значно підвищити точність підготовки установок для стрільби і як результат, – ефективність ураження цілі. Метод. Запропонований аналітичний метод дозволяє: визначати комплекс показників, що характеризують процес сходження реактивного снаряда з напрямної, і уточнення початкових умов необхідних для інтегрування системи рівнянь руху на активній ділянці траєкторії; розраховувати кінематичні елементи першої пасивної ділянки траєкторії для активно-реактивних снарядів (мін), яка розглядається як самостійна траєкторія, що впливає на перебіг польоту снаряда на активній ділянці траєкторії. Розрахунок пасивної ділянки траєкторії для реактивних снарядів і другої пасивної ділянки для активно-реактивних снарядів необхідні для отримання параметрів траєкторії в точці падіння (в околі цілі), що є важливим для корегування вогню при наступному ураженні цілі реактивними (активно-реактивними) снарядами (мінами). Результати. Розроблена методика розрахунку апробована при оцінюванні точності визначення елементів траєкторії руху реактивних снарядів. Висновки. Проведені розрахунки на основі розробленої аналітичної методики підтверджують працездатність запропонованого математичного забезпечення і дозволяють рекомендувати його на практиці при вирішенні задач зовнішньої балістики з можливістю оптимізації траєкторії руху керованих і некерованих літальних об’єктів. Перспективи подальших досліджень полягають у створенні уточнених методів розрахунку тактико-технічних показників нових типів боєприпасів.Item Редукований пристрій спостереження в системі стабілізації руху ракети(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Авдєєв, В. В.; Avdejev, V. V.UK: Актуальність. Особливість руху ракети як об’єкта управління у тому, що в процесі польоту її параметри залежно від точки траєкторії і витрату палива суттєво змінюються. Це відноситься також і до збурювальних сил, які не можуть бути безпосередньо виміряні системою датчиків. Відповідно встановлюються вимоги до стабілізації руху, зокрема, до вибору закону регулювання і потужності виконавчого пристрою, яка через неповну інформацію про збурення призначається виходячи із оцінок їх максимальних значень, що спричиняє зменшення корисного навантаження ракети. Потреба в спостереженні кінематичних характеристик виконавчого пристрою в процесі компенсації збурень обумовлена необхідністю визначення фактичного рівня його завантаження з метою обґрунтування проектних показників і зростанням вимог до ефективності алгоритмів вибору закону регулювання. Мета роботи розробка структурної схеми пристрою спостереження еквівалентного кута повороту рульового органу системи стабілізації і його кутової швидкості, що безпосередньо не вимірюються, але входять до вектору стану об’єкту управління, під яким мається на увазі збурений рух ракети в одній із площин стабілізації. Метод. Прийнята лінійна стаціонарна в околі певної точки траєкторії модель плоского руху ракети космічного призначення із врахуванням інерції виконавчого пристрою системи стабілізації у вигляді шести лінійних диференційних рівнянь першого порядку. Доступними для виміру у реальному часі прийняті чотири координати вектору стану об’єкту управління відхилення центра мас ракети від програмного положення, кут повороту корпусу та їх похідні за часом. Шляхом подання матриці, що входить до моделі об’єкту управління – збурений рух корпусу у площині рискання, у вигляді блоків отримані диференційні рівняння редукованого пристрою спостереження кінематичних параметрів виконавчого пристрою – еквівалентного кута повороту рульового органу і його кутової швидкості. На основі цих рівнянь розроблені два варіанти структурної схеми, до складу яких входять інтегратор і лінійні блоки множення матриць. Результати. Розроблена структурна схема редукованого пристрою спостереження кута повороту рульового органу виконавчого пристрою і його кутової швидкості при компенсації збурювальних сил для випадків використання і невикористання цих даних в законі регулювання. Висновки. Отримані на підставі даних вимірювання поточні значення кінематичних характеристик виконавчого пристрою можуть бути використані для встановлення рівня його фактичного завантаження і при необхідності формування закону регулювання, в якому враховуються всі координати вектору стану прийнятої моделі. EN: Context. The peculiarity of the rocket movement as an object of control in that in the course of flight its parameters, depending of the trajectory point and fuel consumption, change significantly. It belongs also to disturbance forces that can’t be directly measured by the system of sensor. Accordingly, requirements are set for the stabilization of movement, in particular, for the choice of the control law and power of actuator, which due to incomplete information about the disturbances is assigned based on estimates of their maximum values, which causes a reduction in the payload of the rocket. The need to observe the kinematic characteristics of the actuator in process of disturbances compensation is due to the necessity to determine the actual level of its loading in order to justify the design indicators and increasing requirements for the efficiency of algorithms for choosing of the control law. Objective. Development the structure chart of observer of the equivalent steering angle and its angular velocity which are directly not measured but are included in the state vector of the control object – the perturbed motion of the rocket in one of the stabilization planes. Method. A linear model of the plane motion of a space rocket, stationary in the vicinity of a certain point of the trajectory, was adopted taking into account the inertia of the stabilizing system actuator in the form of six first order linear differential equations. Available for real-time measurement are four coordinates of the control object, these are deviation of the rocket center of mass from the program position, the rotation angle of the rocket body and their derivatives in time. By representing the matrix included in the model of the control object – the perturbed movement of the body in the yawing plane, in the form of blocks, differential equations of the reduced observing device of the kinematic parameters of the actuator are obtained, there are the equivalent steering angle and its angular velocity. On the basis of these equations two variants of the structure chart have been developed, which include an integrator and linear blocs of matrix multiplication. Results. A structure chart of a reduced observing device for the angle of rotation of the steering gear of the actuator and its angular velocity during the compensation of disturbing forces for cases of use and non-use of these data in the control law is developed. Conclusions. The obtained on the basis of the measure data current values of the kinematic characteristics of the actuator can be used to determine the level of its actual download and, if necessary, to form a control law that takes into account all the coordinates of the state vector of the adopted model.Item Використання сесійних метрик при плануванні завдань в системах волонтерських обчислень у браузері(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Рибачок, Н. А.; Орос, Б. Б.; Rybachok, N. A.; Oros, B. B.UK: Актуальність. Дослідження присвячено розробці адаптивного методу планування завдань у системах розподілених волонтерських обчислень у браузері. Це дає можливість видавати кожному волонтеру пакет завдань для обчислень в залежності від характеристик його обчислювального процесу. При цьому продуктивніші користувачі будуть отримувати більший обсяг завдань, зменшуючи навантаження на сервер та сприяючи масштабуванню обчислень; менш продуктивні клієнти будуть отримувати менший обсяг завдань, вирішуючи проблему надлишкових блокувань вхідних даних. Мета. Метою роботи є підвищення ефективності систем розподілених волонтерських обчислень у браузері шляхом використання сесійних метрик при плануванні завдань. Метод. У роботі описано сесійні метрики, які визначають особливості поведінки користувачів-волонтерів. На їх основі введено показники, які характеризують перебіг обчислювального процесу на системах користувачів. Запропоновано формулу для обчислення обсягу пакету завдань для видачі клієнту, яка враховує продуктивність системи клієнта та тенденції протікання процесів на його системі. На основі існуючої системи волонтерських обчислень виконано моделювання процесу проведення обчислень із використанням різних методів розрахунку обсягу пакетів завдань. Для оцінки ефективності таких систем використано сумарну кількість звернень користувачів до серверної частини та сумарну кількість обчислених результатів. Результати. Запропонований підхід застосовано в існуючій системі проведення волонтерський обчислень. Порівняння результатів роботи запропоновано методу із існуючими показало зменшення навантаження на сервер та пришвидшення отримання результатів обчислень при використанні сесійних метрик. Висновки. Проведене моделювання підтвердило зручність та ефективність використання сесійних метрик при плануванні завдань. Представлений підхід забезпечує можливість масштабування систем розподілених волонтерських обчислень. Перспективи подальших досліджень полягають у використанні статистичних даних користувача та інформації від його браузеру для обчислення обсягів даних, що передаються клієнту. EN: Context. The study is devoted to the development an adaptive method for scheduling tasks in distributed browser-based volunteer computing systems. which is constructed on the session metrics of a volunteer user. This allows server to allocate tasks to each volunteer for computing, depending on the characteristics of his computing processes. More productive clients will receive more tasks, maximizing resource utilization, reducing server load and facilitating scaling; less productive clients will receive fewer tasks, solving the problem of excessive blocking of input data. Objective. The aim of the study is increasing the efficiency of distributed browser-based volunteer computing systems by using session metrics to tasks scheduling. Method. The session metrics that determine the behavior of volunteer users are described. The indicators that characterize the progress of the computational process on user systems were introduced. The formula to calculate the amount of input data for distribution to client is proposed. It takes into account the capacity of the client's system and the tendency of processes on its system. Simulation was done using different methods to calculate the amount of input data on the basis of the existing system of volunteer computing. To evaluate the performance of such systems, the total number of user hits to the server part and the total number of calculated results were used. Results. The proposed method is applied in the existing browser-based volunteer computing system. A comparison of the results of the proposed method with the existing ones showed a decrease in server load and an increase of the number of calculated results when session metrics are used. Conclusions. The simulation confirmed the convenience and efficiency of session metrics usage to tasks scheduling. The presented approach provides scalability of distributed browser-based volunteer computing systems. The prospects of further research are to use the users’ statistics and information from their browsers to calculate the amount of input data for distribution to client.Item Особливості обчислення твірних масивів для синтезу швидких алгоритмів ДКП I–IV(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Процько, І. О.; Protsko, I. O.UK: Актуальність. Дискретні косинусні перетворень забезпечують високу ефективність застосувань в сучасних засобах оброблення інформації. Адже обчислення прямих і зворотних перетворень в дійсній області особливо актуально для ефективного розв’язання конкретних практичних завдань у сфері інформаційних технологій. Застосування швидких перетворень зі значним зменшенням обчислювальних затрат вимагає розробки нових ефективних методів синтезу алгоритмів та їх виконання для різних видів дійсних дискретних косинусних перетворень. Мета роботи – визначення відмінностей та спільних особливостей обчислення твірних масивів для синтезу швидких алгоритмів чотирьох основних видів дискретних косинусних перетворень на основі циклічних згорток. Метод. В роботі виконано аналіз особливостей обчислення твірних масивів на основі циклічного розкладу підстановки, яка визначається з рядків/стовпців аргументів базисних функцій ядра дискретного косинусного перетворення. Результати. Підсумком дослідження є визначення та узагальнення основних відмінностей та спільних особливостей обчислення твірних масивів для формування блочно-циклічних структур в базисних матрицях дискретних косинусних перетворень довільних обсягів. Висновки. У проведеному дослідженні проаналізовано особливості обчислення твірних масивів для чотирьох основних видів дискретних косинусних перетворень. Основна ідея застосування узагальненого математичного апарату для ефективного обчислення різних видів дискретних косинусних перетворень на основі циклічних згорток полягає у використанні твірних масивів, що містять стислий опис блочно-циклічної структури базису перетворення. Твірні масиви визначаються за допомогою циклічного розкладу підстановки і забезпечують приведення базисної матриці перетворення до набору циклічних зліва підматриць. Аналіз особливостей вибору послідовностей підстановки, виконання циклічного розкладу підстановки, відбір підмасивів для формування твірних масивів забезпечують можливість ефективної організації обчислень для різних видів та обсягів дискретних косинусних перетворень. EN: Actuality. Discrete cosine transforms provide high efficiency of applications in modern information processing facilities. After all, the computation of forward and reverse transforms in the real field is especially important for the effective solution of specific practical problems in the field of information technology. The use of fast transforms with a significant reduction in computational cost requires the development of new efficient methods for synthesizing algorithms and performing them for different types of real discrete transforms. The purpose of the work is to determine the differences and common features of computing hashing arrays for the synthesis of fast algorithms of four basic types of discrete cosine transforms based on cyclic convolutions. Method. The paper analyzes the peculiarities of the computation of hashing arrays based on the cyclic decomposition of a substitution, which is determined from the rows/columns of arguments of the basic functions of the kernel of a discrete cosine transform. Results. The result of the research is to determine and generalize the main differences and common features of the computation of hashing arrays for the formation of block-cyclic structures in the basis matrices of discrete cosine transforms of arbitrary sizes. Conclusions. The research analyzes the peculiarities of computing hashing arrays for four main types of discrete cosine transforms. The basic idea of using a generalized mathematical apparatus to efficiently compute different types of discrete cosine transformations based on cyclic convolutions is to use hashing arrays containing a brief description of the block-cyclic structure of the transformation basis. Hashing arrays are determined by the cyclic decomposition of the substitution and ensure that the basic transformation matrix is reduced to a set of cyclic left submatrices. The analysis of the peculiarities of the choice of the substitution sequences, the execution of the cyclic decomposition of the substitution, the selection of arrays for the formation of hashing arrays provide the possibility of efficient organization of computations for different types and sizes of discrete cosine transforms.Item Design timed FSM with VHDL Moore pattern(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Mіroshnyk, M. A.; Shkil, A. S.; Kulak, E. N.; Rakhlis, D. Y.; Mіroshnyk, A. M.; Malahov, N. V.; Мірошник, M. A.; Шкіль, A. С.; Кулак, E. М.; Рахліс, Д. Е.; Мірошник, A. M.; Малахов, Н. В.EN: Context. The relevance of the work consists in the development of computer-aided design methods for automatic real-time logic control devices by developing a single template in a synthesized subset of the hardware description language in the style of automata-based programming with implementation on the PLD hardware platform (FPGA, CPLD). Development of the description template for timed control finite state machines (FSM) in the hardware description language VHDL, automated synthesis and implementation of the model in PLD (FPGAs, CPLDs) using Xilinx ISE, subsequent analysis of the received circuit implementation for compliance with values of timing parameters of the circuit after implementation. Objective. The aim of the work is to develop principles for constructing models of timed control FSM in the VHDL hardware description language. In this work, we solved the problem of constructing a pattern for describing models of timed control Moore FSM using VHDL, automated synthesis and implementation of the obtained VHDL model in PLDs (FPGA, CPLD) using Xilinx ISE and subsequent analysis of the resulting circuit implementation for compliance with values of timing parameters of the circuit after implementation. Method. Realization of models’ parameters of timed FSM in logical control systems using VHDL statements. Development of VHDL language constructions of timed FSM models for timing parameters implementation that provide the correct automated synthesis and implementation of these models in PLDs (FPGA, CPLD) using CAD tools Xilinx ISE. Results. Synthesis and implementation of proposed templates of VHDL-models of timed control Moore FSM in logic control systems by XILINX ISE CAD tools confirmed the receipt of not redundant circuits in PLD (FPGA, CPLD), and simulation after implementation showed the efficiency of such models. Conclusions. The work solves the problem of computer-aided design of timed control FSM in real-time logic control systems. To solve this problem, VHDL-models of timed control Moore FSM were developed, which made it possible to implement control FSM with time constraints, timeouts and output delays. Automated synthesis and simulation of VHDL models based on the developed templates confirmed the efficiency and correctness of the proposed models. The scientific novelty of the work consists in the further development of methods for constructing templates of HDL models of timed control Moore FSM, which made it possible to implement control FSM with time constraints, timeouts and output delays, as well as perform their correct automated synthesis and simulation. The practical value of results is in the development of procedures for constructing VHDL models of timed Moore control FSM in real-time logic control systems, which made it possible to automate the synthesis of control FSM taking into account the possibility of processing external events and implementing arbitrary delays for output signals and to increase the flexibility and speed of designed systems. The developed procedures can be useful for designers of timed control FSM in Xilinx ISE. UK: Актуальність роботи полягає в розвитку методів автоматизованого проектування автоматних пристроїв логічного керування реального часу шляхом розробки єдиного шаблону в синтезованих підмножині мови опису апаратури в стилі автоматного програмування з реалізацією на апаратній платформі ПЛІС (FPGA, CPLD). Метою роботи є розробка принципів побудови моделей тимчасових керуючих автоматів на мові опису апаратури VHDL. В роботі вирішена задача побудови шаблону опису моделей тимчасових керуючих автоматів Мура на VHDL, автоматизований синтез і імплементація отриманої VHDL-моделі в ПЛІС (FPGA, CPLD) з використанням Xilinx ISE і подальший аналіз отриманої схемної реалізації на предмет дотримання значень часових параметрів схеми після імплементації. Метод. Реалізація в конструкціях мови VHDL параметрів моделей тимчасових автоматів в системах логічного управління. Розробка конструкцій мови VHDL для реалізації часових параметрів моделей тимчасових автоматів, які забезпечують коректний автоматизований синтез і імплементація цих моделей в ПЛІС (FPGA, CPLD) з використанням інструментальних засобів САПР Xilinx ISE. Результати. Синтез і імплементація запропонованих шаблонів VHDL-моделей тимчасових керуючих автоматів Мура в системах логічного управління інструментальними засобами автоматизованого проектування XILINX ISE підтвердили отримання ненадлишкових схемних структур в ПЛІС (FPGA, CPLD), а моделювання після імплементації показало працездатність таких моделей. Висновки. В роботі вирішена задача автоматизованого проектування тимчасових керуючих автоматів в системах логічного управління реального часу. Для вирішення даного завдання розроблені шаблони VHDL-моделей тимчасових керуючих автоматів Мура, що дало можливість реалізувати керуючі автомати з тимчасовими обмеженнями, таймаут і вихідними затримками. Автоматизований синтез і моделювання VHDL-моделей на основі розроблених шаблонів підтвердили працездатність і коректність запропонованих моделей. Наукова новизна роботи полягає в подальшому розвитку методів побудови шаблонів HDL-моделей тимчасових керуючих автоматів Мура, що дало можливість реалізувати керуючі автомати з тимчасовими обмеженнями, таймаут і вихідними затримками, а також виконати їх коректний автоматизований синтез і моделювання. Практична цінність отриманих результатів полягає в розробці процедур побудови VHDL-моделей тимчасових керуючих автоматів Мура в системах логічного управління реального часу, що дало можливість автоматизувати процес синтезу керуючих автоматів з урахуванням можливості обробки зовнішніх подій і реалізації довільних затримок для вихідних сигналів і збільшити гнучкість і швидкодія проектованих систем. Розроблені процедури можуть бути корисні проектувальникам часових керуючих автоматів в XILINX ISE.Item Research of dynamics of information distribution processes based on diffusion hybrid models(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Ivohin, E. V.; Adzhubey, L. T.; Gavrylenko, O. V.; Naumenko, Yu. O.; Івохін, Є. В.; Аджубей, Л. Т.; Гавриленко, О. В.; Науменко, Ю. О.EN: Context. Solving of the problem of formalization and study of the development of the process of information dissemination over time and its impact on the society is very important for ensuring information security. It is necessary to use a fundamentally new tool that will adequately reflect the state of the dynamic component of the process of information dissemination. Objective. The goal of the work is the research of mathematical models of processes of dissemination to model the dynamics of changes in the levels of influence of information within different target groups. Method. This paper proposes an approach to formalize hybrid mathematical models of the dynamics of information process propagation in the target group on the basis of diffusion models. In order to improve the adequacy and reliability of the results obtained from the constructed models, it is proposed to apply hybrid systems based on diffusion models and dynamic models describing the process of changing the size of the contingent of the information dissemination environment. The proposed method allows to simulate the dynamic processes of observing the level of information impact based on the solution of inhomogeneous diffusion equations, the change of intervals of a spatial variable in which is determined by additional relations in the form of a system of differential equations. The scalar case of f homogeneous and inhomogeneous diffusion equation is considered under the condition of one-dimensional representation of the target group contingent. The examples of application of this approach are given, the results of numerical experiments are analyzed. Results. The developed technique allows to obtain estimates of the level of information dissemination in the target group based on the use of diffusion process models. Conclusions. The conducted experiments have confirmed the existence of sufficient adequacy of model data and data obtained as a result of real observations of the processes of change in the perception of information within specific target population groups. The prospects for further research are the development of new diffusion-type models that formalize the different nature of the influence of external factors on the processes of information dissemination. UK: Актуальність. Розв’язання проблеми формалізації і вивчення розвитку процесів поширення інформації з плином часу і його вплив на на суспільство дуже важливо для забезпечення інформаційної безпеки. Необхідно використовувати принципово новий інструмент, який буде адекватно відображати стан динамічної складової процесу поширення інформації. Об'єктом дослідження є гібридні дифузійні моделі для формалізації динаміки процесів інформационного поширення та впливу. Метою роботи є дослідження математичних моделей процесів поширення інформації з метою моделювання динаміки зміни рівнів впливу інформації в різних цільових групах. Метод. Запропоновано підхід до формалізації гібридних математичних моделей динаміки поширення інформаційних процесів в цільовій групі на основі дифузійних моделей. Для підвищення адекватності та надійності результатів, отриманих на основі побудованих моделей, пропонується застосовувати гібридні системи, засновані на дифузійних і динамічних моделях, що описують процес зміни розміру контингенту середовища поширення інформації. Запропонований метод дозволяє моделювати динамічні процеси спостереження за рівнем інформаційного впливу на основі рішень неоднорідних дифузійних рівнянь, зміна інтервалів просторової змінної в яких визначається додатковими співвідношеннями у вигляді системи диференціальних рівнянь. Розглянуто скалярний випадок однорідного і неоднорідного рівняння дифузії за умови одновимірного подання контингенту цільової групи. Наведено приклади застосування цього підходу, проаналізовані результати чисельних експериментів. Результати. Розроблена методика дозволяє отримати оцінки рівня розповсюдження інформації в цільовій групі на основі використання моделей дифузійного процесу. Висновки. Проведені експерименти підтвердили наявність достатньої адекватності модельних даних та даних, отриманих в результаті реальних спостережень за процесами зміни сприйняття інформації всередині конкретних цільових груп населення. Перспективами подальших досліджень є розробка нових моделей дифузійного типу, які формалізують різнийItem Modified change-of-basis conversion method in GF(2m)(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Dychka, I. A.; Legeza, V. P.; Onai, M. V.; Severin, A. I.; Дичка, І. А.; Легеза, В. П.; Онай, М. В.; Северін, А. І.EN: Context. When cryptographic applications and data transmission control systems are implementing, there is a need for quick methods for performing operations on finite field elements. The object of the study is the processes of encryption, decryption and transmission of information using the Galois fields. The subject of the study is the methods and algorithms for calculations in the Galois fields in polynomial and normal bases. Objective. The purpose of this study is to analyze the methods of performing operations in the Galois field depending on the chosen basis (polynomial, normal) and modification of the element conversion method from the polynomial basis to the normal and vice versa, as well as the development of a new method for generating normal polynomials in order to improve the time characteristics. Method. In this paper, a comparative analysis of the processes of performing basic operations in the polynomial and normal bases is performed (addition, multiplication, multiplicative inverse element calculation, division, exponentiation, Frobenius operation), and the process of conversion from one basis to another is considered and analyzed. The methods of conversion between bases depending on different input data, in particular, parameters p and m of the field, are investigated. A method for the finding normal polynomials among the irreducible and modified approach for constructing a conversion matrix between bases are proposed. Results. Existing and proposed algorithms are implemented in the C# programming language in the Visual Studio 2015 development environment. For experimental research, a software has been developed that allows performing calculations using the polynomial and normal representation of GF(pm) elements, to specify different input parameters p and m, and also receive different sets of test data depending on the normal polynomials of the Galois field. Conclusions. The obtained experimental results of the methods and algorithms for performing operations on the elements of GF(2m) in the given bases showed that the proposed method for finding normal polynomials for the conversion between bases of binary fields gives an increase in speed over 15 times for the parameter m > 14; the proposed approach for constructing a conversion matrix gives an increase in the speed of more than 5 times for the parameter m > 12. UK: Актуальність. При реалізації криптографічних додатків та систем контролю передачі даних виникає потреба у швидких методах виконання операцій над елементами скінченних полів. Об’єктом дослідження є процеси шифрування, дешифрування та передачі інформації з використанням полів Галуа. Предметом дослідження є методи та алгоритми виконання обчислень у полях Галуа в поліноміальному й нормальному базисах. Мета роботи. Метою даного дослідження є аналіз методів виконання операцій у полі Галуа залежно від обраного базису (поліноміальний, нормальний) та модифікація методу перетворення елементів з поліноміального базису у нормальний і навпаки, а також розроблення нового методу генерування нормальних поліномів для поліпшення часових характеристик. Метод. У даній статті виконано порівняльний аналіз процесів виконання основних операцій у поліноміальному і нормальному базисах (додавання, множення, обчислення мультиплікативно оберненого елемента, ділення, піднесення до степеня, операція Фробеніуса), а також розглянуто та проаналізовано процес переходу з одного базису в інший. Досліджено способи переходу між базисами залежно від різних вхідних даних, зокрема, параметрів p та m поля. Запропоновано метод пошуку нормальних поліномів серед незвідних та модифікований підхід для побудови матриці переходу між базисами. Результати. Існуючі та запропоновані алгоритми реалізовано мовою програмування C# у середовищі розробки Visual Studio 2015. Для проведення експериментальних досліджень розроблено програмну систему, яка дозволяє виконувати обчислення, використовуючи поліноміальне й нормальне представлення елементів поля GF(pm), задавати різні вхідні параметри p та m, а також отримувати різні множини тестових даних залежно від нормальних поліномів поля Галуа. Висновки. Отримані експериментальні результати роботи методів та алгоритмів виконання операцій над елементами поля GF(2m) у заданих базисах показали, що запропонований метод пошуку нормальних поліномів для міжбазисних перетворень бінарних полів дає приріст швидкодії у понад 15 разів для параметра m > 14; запропонований підхід побудови матриці переходу дає приріст швидкодії у понад 5 разів для параметра m > 12.Item Multi-factor authentication modelling(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Dostálek, L.; Šafařík, J.; Досталек, Л.; Шафарік, Й.EN: Context. Currently, institutions and companies face massive cyber-attacks. Attacks are always focused on some authentication weakness that is part of a particular authentication protocol. In the event of an attack, it is necessary to respond flexibly to the weakening of authentication mechanisms. In the event of an attack, it is necessary to quickly identify the affected authentication factor and its importance to temporarily weaken. Subsequently, it is possible to detect the affected weakness and weaken the meaning of only the algorithms showing this weakness. Algorithms that do not show this weakness should be left unchanged. This paper introduces a mathematics model of authentication. By quick changing the model parameters, we can flexibly adapt the use of authentication means to the situation. Objective. The purpose of this work is to propose a method that will allow to quantify the strength (quality) of authentication. In order it will be possible to dynamically change the authentication method depending on the current risks of attacks. Method. The method is to design a mathematical model and its simulation. The model is then based on the sum of the strengths of the individual authentication factors. A risk-based mechanism is used to determine model parameters. Results. The paper then demonstrates the simulation results using commonly used authentication means. The paper then demonstrates the simulation results using commonly used authentication means: password, hardware based one-time password, device fingerprint, external authentication, and combination of this methods. Simulations have shown that using this mathematical model makes it easy to model the use of authentication resources. Conclusions. With this model, it seems easy to model different security situations. In the real situation, the model parameters will need to be refined as part of the feedback assessment of the established security incidents. UK: Актуальність. У даний час, установи та компанії стикаються з масовими кібератаками. Атаки завжди зосереджені на деякій слабкості аутентифікації, яка є частиною конкретного протоколу аутентифікації. У разі нападу необхідно гнучко реагувати на ослаблення механізмів аутентифікації. У разі нападу необхідно швидко визначити постраждалий фактор аутентифікації та тимчасово послабити його значення. Згодом можна виявити уражену слабкість і послабити значення лише алгоритмів, що проявляють цю слабкість. Алгоритми, які не проявляють такої слабкості, слід залишити без змін. У цій роботі представлена математична модель аутентифікації. Швидко змінюючи параметри моделі, ми можемо гнучко адаптувати використання засобів аутентифікації до ситуації. Мета – запропонувати метод дозволяє кількісно оцінити силу (якість) аутентифікації. Щоб можна було динамічно змінювати метод аутентифікації в залежності від поточних ризиків атак. Методи. Метод полягає в розробці математичної моделі і її симуляції. Потім модель спирається на сукупність сильних сторін окремих факторів аутентифікації. Для визначення параметрів моделі використовується механізм на основі ризику. Результати. У статті продемонстровано результати моделювання за допомогою широко використовуваних засобів аутентифікації: пароля, одноразового пароля на основі апаратних засобів, відбитків пальця, зовнішньої аутентифікації та комбінації цих методів. Результати показали, що використання цієї математичної моделі полегшує моделювання використання ресурсів аутентифікації. Висновки. Запропонована модель дозволяє легко моделювати різні ситуації з безпекою. В реальній ситуації параметри моделі потрібно буде уточнити в рамках оцінки зворотного зв’язку встановлених інцидентів з безпекою.Item Logical recognition tree construction on the basis of a step-to-step elementary attribute selection(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Povhan, I. F.; Повхан, І. Ф.EN: Context. A general problem of constructing logical recognition/classification trees has been analyzed. Logical classification trees are the object of the present study. The subject of the study are the relevant methods and algorithms of logical classification trees. Objective. The goal of this work is to develop a simple and efficient method of constructing logical tree-like models on the basis of classification trees for training discrete information selection characterized by a structure of constructed logical classification trees from elementary attributes estimated on the basis of their informativeness calculation functional. Method. A general method of constructing logical classification trees is suggested that constructs a tree-like structure for a given initial training selection comprising a set of elementary attributes estimated at each step of constructing a model according to the above selection. In other words, a method of constructing logical classification trees is suggested with the main idea of approximating the initial selection of an arbitrary volume by the elementary attribute set. This method during the current logical tree (node) vertex formation provides selecting the most informative (high-quality) elementary attributes from the initial set. Such approach at constructing the resulting classification tree allows one to reduce essentially the tree size and complexity (i.e. the total number of branches and structural layers) and increase the quality of its further analysis (interpretability). The method of constructing logical classification trees suggested by us enables one to construct the tree-like models for a wide class of artificial intellect theory problems. Results. The method developed and presented in this work has received a software realization and was studied when solving a problem of classifying the geological type data characterized by a large-dimension attribute space. Conclusions. Experiments carried out in this work have confirmed the efficiency of the software suggested and demonstrate the possibility of its use for solving a wide spectrum of applied recognition and classification problems. The outlook of the further studies may be related to creating a limited method of logical classification tree by introducing the stopping criterion for the logical tree construction procedure according to the structure depth, its program realization optimization, as well as to the experimental study of this method in a wider circle of applied problems. UK: Актуальність. Розглянута загальна задача побудови логічних дерев розпізнавання (класифікації). Об’єктом даного дослідження є логічні дерева класифікації. Предметом дослідження є актуальні методи та алгоритми побудови логічних дерев класифікації. Мета. Метою даної роботи є створення простого та ефективного методу побудови деревоподібних моделей розпізнавання на основі дерев класифікації для навчальних вибірок дискретної інформації, який характеризується структурою отриманих логічних дерев класифікації з елементарних ознак оцінених на основі функціоналу розрахунку їх інформативності. Метод. Пропонується загальний метод побудови логічних дерев класифікації, який для заданої початкової навчальної вибірки будує деревоподібну структуру, яка складається з набору елементарних ознак оцінених на кожному кроці побудови моделі за даною вибіркою. Тобто пропонується метод побудови логічного дерева основна ідея якого полягає в апроксимації начальної вибірки довільного об’єму набором елементарних ознак. Даний метод при формуванні поточної вершини логічного дерева (вузла) забезпечує виділення найбільш інформативних (якісних) елементарних ознак з початкового набору. Такий підхід при побудові результуючого дерева класифікації дозволяє значно скоротити розмір та складність дерева (загальну кількість гілок та ярусів структури) підвищити якість його наступного аналізу (інтерпретабельність). Запропонований метод побудови логічного дерева класифікації дозволяє будувати деревоподібні моделі розпізнавання для широкого класу задач теорії штучного інтелекту. Результати. Розроблений та представлений в даній роботі метод отримав програмну реалізацію та був досліджений при розв‘язку задачі класифікації даних геологічного типу, які характеризуються ознаковим простором великої розмірності. Висновки. Проведені в даній роботі експерименти підтвердили працездатність запропонованого математичного забезпечення та показують можливість його використання для розв‘язку широкого спектру практичних задач розпізнавання та класифікації. Перспективи подальших досліджень можуть полягати в створенні обмеженого методу логічного дерева класифікації, який полягає в веденні критерію зупинки процедури побудови логічного дерева за глибиною структури, оптимізації його програмних реалізацій, а також експериментальних дослідженнях даного методу на більш широке коло практичних задач.Item Метод ранжирования альтернатив при проведении процедуры коллективного экспертного оценивания(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Петров, К. Э.; Дейнеко, А. А.; Чалая, О. В.; Панферова, И. Ю.; Петров, К. Е.; Дейнеко, А. О.; Чала, О. В.; Панфьорова, І. Ю.; Petrov, K. E.; Deineko, A. O.; Chala, O. V.; Panfоrova, I. Yu.RU: Актуальность. Решена актуальная задача построения математической модели коллективного многокритериального экспертного оценивания альтернатив, которая является составной частью проблемы автоматизации интеллектуального процесса принятия решений. Цель работы состоит в разработке метода определения относительных коллективных многокритериальных оценок альтернатив и их последующего ранжирования на основе информации о личных предпочтениях экспертов. Объектом исследования является процесс анализа и принятия решений в условиях многокритериальности. Предметом исследования являются методы структурной и параметрической идентификации моделей многокритериального оценивания альтернатив. Метод. В работе предлагается подход к построению модели коллективного многокритериального оценивания альтернатив на основе информации об установленных экспертами отношений частичного порядка на множестве имеющихся альтернатив. Предложен метод структурной и параметрической идентификации модели многокритериального оценивания, основанный на идеях теории компараторной идентификации. Показано, что решение задачи выбора структуры модели оптимальной сложности целесообразно проводить в классе полинома Колмогорова-Габора. Для нахождения параметров модели оценивания предлагается использовать способ, который базируется на вычислении чебышевской точки. Показано, что в этом случае задачу параметрической идентификации модели можно привести к стандартной задаче линейного программирования. Полученные на основе синтезированной математической модели скалярные коллективные многокритериальные оценки альтернатив позволяют сравнивать их между собой по «качеству» и, таким образом, выделить «наилучшую» из них или проводить их ранжирование. Результаты. Разработан подход к построению математической модели коллективного многокритериального экспертного оценивания, на основе которой можно определять групповые обобщенные оценки альтернатив, а также проводить их ранжирование. Приведены результаты имитационного моделирования, которые демонстрируют практическую реализуемость и эффективность предложенного подхода. Выводы. Существенным преимуществом подхода является возможность использования только нечисловой информации о предпочтениях экспертов. Это позволяет частично решить проблему субъективизма суждений экспертов в ходе принятия решений и снизить затраты на проведение коллективного экспертного оценивания альтернатив. Синтезированная модель коллективного экспертного оценивания может служить основой для решения задач оценки качества различных проектов, инвестиционного менеджмента, стратегического планирования, разработки проблемно-ориентированных систем поддержки принятия решений. В перспективе следует рассмотреть возможность дополнения представленного подхода возможностью учета оценок качественного состава и компетентности отдельных экспертов, входящих в группу. UK: Актуальність. Вирішено актуальне завдання побудови математичної моделі колективного багатокритеріального експертного оцінювання альтернатив, яка є складовою частиною проблеми автоматизації інтелектуального процесу прийняття рішень. Мета роботи полягає в розробці методу визначення відносних колективних багатокритеріальних оцінок альтернатив і їх подальшого ранжирування на основі інформації про особисті уподобання експертів. Об’єктом дослідження є процес аналізу та прийняття рішень в умовах багатокритеріальності. Предметом дослідження є методи структурної та параметричної ідентифікації моделей багатокритеріального оцінювання альтернатив. Метод. У роботі пропонується підхід до побудови моделі колективного багатокритеріального оцінювання альтернатив на основі інформації про встановлені експертами відносини часткового порядку на множині наявних альтернатив. Запропоновано метод структурної та параметричної ідентифікації моделі багатокритеріального оцінювання, заснований на ідеях теорії компараторної ідентифікації. Показано, що розв’язання задачі вибору структури моделі оптимальної складності доцільно проводити в класі полінома Колмогорова-Габора. Для знаходження параметрів моделі оцінювання пропонується використовувати спосіб, який базується на обчисленні чебишевської точки. Показано, що в цьому випадку задачу параметричної ідентифікації моделі можна звести до стандартної задачі лінійного програмування. Отримані на основі синтезованої математичної моделі скалярні колективні багатокритеріальні оцінки альтернатив дозволяють порівнювати їх між собою за «якістю» і, таким чином, виділити «найкращу» з них або проводити їх ранжування. Результати. Розроблено підхід до побудови математичної моделі колективного багатокритеріального експертного оцінювання, на основі якої можна визначати групові узагальнені оцінки альтернатив, а також проводити їх ранжування. Наведено результати імітаційного моделювання, які демонструють можливість практичної реалізації і ефективність запропонованого підходу. Висновки. Істотною перевагою підходу є можливість використання тільки нечислової інформації про переваги експертів. Це дозволяє частково вирішити проблему суб’єктивізму суджень експертів в ході прийняття рішень та знизити витрати на проведення колективного експертного оцінювання альтернатив. Синтезована модель колективного експертного оцінювання може служити основою для вирішення завдань оцінки якості різних проектів, інвестиційного менеджменту, стратегічного планування, розробки проблемно-орієнтованих систем підтримки прийняття рішень. У перспективі слід розглянути можливість доповнення представленого підходу можливістю врахування оцінок якісного складу і компетентності окремих експертів, що входять в групу. EN: Context. The actual problem of constructing a mathematical model of a collective multi-criteria expert estimation of alternatives, which is an integral part of the automation of the intellectual decision-making process, has been solved. Objective. The goal of the work is to develop a method for determining relative collective multi-criteria estimation of alternatives and their subsequent ranking based on information about personal preferences of experts. The object of research is the process of analysis and decision-making in multi-criteria conditions. The subject of the research are the methods of structural and parametric identification of the model of multi-criteria estimation of alternatives. Method. The paper proposes an approach to constructing a model of collective multi-criteria estimation of alternatives based on information about partial-order relationships established by experts on the set of available alternatives. A method for structural and parametric identification of a model of multi-criteria estimation, which based on the ideas of the theory of comparator identification is proposed. It is shown that the solution to the problem of choosing the structure of a model of optimal complexity should be carried out in the class of Kolmogorov-Gabors polynomial. To find the parameters of the estimation model, it is proposed to use a method that is based on the calculating of the Chebyshev point. It is shown that in this case, the parametric identification problem of the model can be reduced to the standard linear programming problem. The scalar collective multi-criteria estimates of alternatives obtained on the basis of the synthesized mathematical model make it possible to compare them with each other in terms of “quality” and, thus, select the “best” of them or rank them. Results. An approach has been developed to construct a mathematical model of collective multi-criteria expert estimation, on the basis of which it is possible to determine group generalized estimates of alternatives, as well as to rank them. The results of simulation modeling, which demonstrate the practical feasibility and effectiveness of the proposed approach are presented. Conclusions. A significant advantage of the approach is the ability to use only non-numerical information about the preferences of experts. This allows you to partially solve the problem of subjectivity of expert opinions in the process of decision-making and reduce the cost of a collective expert estimation of alternatives. The synthesized model of collective expert estimation can serve as the basis for solving the problems of estimating the quality of various projects, investment management, strategic planning, and the development of problem-oriented decision support systems. In the future, it is worth considering the possibility of supplementing the presented approach with the possibility of taking into account estimates of the qualitative composition and competence of individual experts, which are included in the group. decision makingItem Operative recognition of standard signal types(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Avramenko, V. V.; Demianenko, V. M.; Авраменко, В. В.; Дем’яненко, В. М.EN: Context. Recognizing the type of function regardless of its parameters is an urgent task. Objective. To develop methods for the operational quantitative measurement of deviations of the type of the analyzed function, representing the analyzed process, from the standard types of functions: power, polynomial, exponential and sinusoidal according to the data obtained at the current time. Method. To solve the problem, methods based on disproportion functions have been developed. The existing disproportion functions and their application for the recognition of power and polynomial functions are given. To recognize the exponential and sinusoidal functions at the current time, the disproportion over the first-order derivative with respect to its derivatives is used. With the parametric specification of functions, it is the difference between the ratios of the values of two functions and the ratio of their first derivatives for a given parameter value. In the case of a proportional relationship between two functions, this disproportion function is equal to zero for any value of the proportionality coefficient. It is shown that if for a given value of the argument the disproportion over the first-order derivative of the analyzed function with respect to its first derivative is zero, this is a sign that the function is exponential at this point regardless if it’s parameters. To control the sinusoidality at the current time, the disproportion over the first-order derivative of the analyzed function with respect to its second derivative is calculated. If it is zero, this is a sign that the function is sinusoidal at a given point regardless of its amplitude, frequency and phase of the oscillations. It is shown that in this way it is also possible to control the sum of sinusoids with different amplitudes and phases, but with the same frequency. You can also control second-degree sine waves. Results. The effectiveness of the proposed methods is shown by computer simulation of the decay of radioactive isotopes, as well as simulation in violation of the sinusoidal nature of the controlled process. Conclusions. Based on the disproportion functions, methods have been developed for the operative recognition of the type of function that describes the analyzed process. These methods can be used to analyze chemical-technological processes, control the purity of radioactive isotopes, and also to control the sinusoidality of processes in electrical networks. UK: Актуальність. Розпізнавання типу функції незалежно від її параметрів є актуальним завданням. Мета. Розробити методи оперативного кількісного виміру відхилень типу функції, що представляє аналізований процес, від стандартних типів функцій: степеневих, поліноміальних, експоненційних і синусоїдальних за даними, отриманими в поточний час. Методи. Для вирішення проблеми розроблені методи, засновані на функціях диспропорції. Приведені існуючі функції диспропорції та їх застосування для розпізнавання степеневих і поліноміальних функцій. Для розпізнавання експоненційної і синусоїдальної функцій в поточний момент використовується диспропорція по похідній першого порядку аналізованої функції по її похідним. При параметричному представленню функцій це різниця між відношенням значень двох функцій і відношенням їхніх перших похідних для даного значення параметра. У разі пропорційного зв’язку між двома функціями ця функція диспропорції дорівнює нулю для будь-якого значення коефіцієнта пропорційності. Показано, що якщо для заданого значення аргументу диспропорція по похідній першого порядку аналізованої функції по відношенню до її першої похідної дорівнює нулю, це ознака того, що функція є експоненціальною в цій точці незалежно від її параметрів. Для контролю синусоїдального типу в поточний момент часу обчислюється диспропорція по похідній першого порядку аналізованої функції по відношенню до її другої похідної. Якщо вона дорівнює нулю, це ознака того, що функція є синусоїдальною в даній точці незалежно від її амплітуди, частоти і фази коливань. Показано, що таким способом можна також контролювати суму синусоїд з різними амплітудами і фазами, але з однаковою частотою. Також можна контролювати синусоїди піднесені в другу степінь. Результати. Ефективність запропонованих методів показана в результаті комп’ютерного моделювання розпаду радіоактивних ізотопів, а також моделюванням спотворення синусоїдального характеру контрольованого процесу. Висновки. На основі функцій диспропорції розроблені методи для оперативного розпізнавання типу функції, яка описує аналізований процес. Ці методи можуть бути використані для аналізу хіміко-технологічних процесів, контролю чистоти радіоактивних ізотопів, а також для контролю синусоїдальності процесів в електричних мережах.Item Model of teletraffic based on queueing systems E2/HE2/1 with ordinary and shifted input distributions(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Tarasov, V. N.; Bakhareva, N. F.; Тарасов, В. Н.; Бахарєва, Н. Ф.EN: Context. The study of G/G/1 systems is related to their relevance in the modern theory of teletraffic and, therefore, in the theory of computing systems and networks. In turn, this follows from the fact that it is impossible to obtain solutions for the waiting time in these systems in the final form in the general case with arbitrary laws of the distribution of the input flow and service time. Therefore, the study of such systems for particular cases of input distributions is important. Objective. Obtaining a solution for the main system characteristic – the average waiting time in queue for two queuing systems of type G/G/1 with conventional and with shifted second-order Erlang and Hyper-Erlang input distributions. Method. To solve this problem, we used the classical spectral decomposition method for solving the Lindley integral equation, which plays an important role in the theory of G/G/1 systems. This method allows obtaining a solution for the average waiting time for the considered systems in a closed form. For the practical application of the obtained results, the well-known probability theory moments method is used. Results. For the first time, spectral expansions of the solution of the Lindley integral equation are obtained for two systems, with the help of which the formulas for the average waiting time in the queue are derived in closed form. The system with shifted Erlang and Hyper-Erlang input distributions provides shorter waiting times for requirements in the queue compared to a conventional system by reducing the coefficients of variation of intervals between requirements and of service time. Conclusions. Spectral expansions of the solution of the Lindley integral equation for the systems under consideration are obtained and their complete coincidence is proved. Consequently, the formulas for the average waiting time in the queue for these systems are the same, but with modified parameters. These formulas expand and supplement the known queuing theory incomplete formula for the average waiting time for G/G/1 systems with arbitrary laws distributions of input flow and service time. This approach allows us to calculate the average latency for these systems in mathematical packages for a wide range of traffic parameters. All other characteristics of the systems are derived from the waiting time. In addition to the average waiting time, such an approach makes it possible to determine also moments of higher orders of waiting time. Given the fact that the packet delay variation (jitter) in telecommunications is defined as the spread of the waiting time from its average value, the jitter can be determined through the variance of the waiting time. The results are published for the first time. UK: Актуальність. Актуальність дослідження систем G/G/1 пов’язана з їх затребуваністю в сучасній теорії телетрафіка і, отже, в теорії обчислювальних систем і мереж. У свою чергу, це випливає з того факту, що не можна отримати рішення для часу очікування для цих систем в кінцевому вигляді в загальному випадку при довільних законах розподілів вхідного потоку і часу обслуговування. Тому важливі дослідження таких систем для окремих випадків вхідних розподілів. Мета роботи. Отримання рішення для основної характеристики системи – середнього часу очікування вимог в черзі для двох систем масового обслуговування типу G/G/1 зі звичайними і з зсунутими ерланговськими і гиперерлангівськими вхідними розподілами другого порядку. Метод. Для вирішення поставленого завдання використаний класичний метод спектрального розкладання рішення інтегрального рівняння Линдли, який грає важливу роль в теорії систем G/G/1. Даний метод дозволяє отримати рішення для середнього часу очікування для розглянутих систем в замкнутій формі. Для практичного застосування отриманих результатів було використано відомий метод моментів теорії ймовірностей. Результати. Вперше отримано спектральні розкладання рішення інтегрального рівняння Ліндлі для двох систем, за допомогою яких виведені розрахункові формули для середнього часу очікування в черзі в замкнутій формі. Система зі зсунутими ерланговськими і гиперерлангівськими вхідними розподілами забезпечує менший час очікування вимог в черзі в порівнянні зі звичайною системою за рахунок зменшення коефіцієнтів варіацій інтервалів між надходженнями вимог і часу обслуговування. Висновки. Отримано спектральні розкладання рішення інтегрального рівняння Линдли для розглянутих систем і доведено їх повний збіг. Отже, збігаються і розрахункові вирази для середнього часу очікування в черзі для цих систем, але зі зміненими параметрами. Отримане розрахункове вираз розширює і доповнює відому незавершену формулу теорії масового обслуговування для середнього часу очікування для систем G/G/1. Такий підхід дозволяє розрахувати середній час очікування для зазначених систем в математичних пакетах для широкого діапазону зміни параметрів трафіку. Всі інші характеристики систем є похідними часу очікування. Крім середнього часу очікування, такий підхід дає можливість також визначити моменти вищих порядків часу очікування. З огляду на той факт, що варіація затримки пакетів (джиттер) в телекомунікації визначається як дисперсія часу очікування від його середнього значення, то джиттер можна буде визначити через дисперсію часу очікування. Отримані результати публікуються вперше.Item Risks estimation method by clustered extreme data of process covariates(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Tereshchenko, I. V.; Tereshchenko, A. I.; Shtangey, S. V.; Терещенко, І. В.; Терещенко, А. І.; Штангей, С. В.EN: Context. This paper presents a method for solving the problem of detecting and taking into account the influence of various (external and/or internal) factors on extreme and risky values of the multivariate observed parameters (covariates) of technological and/or diagnostic processes. Taking into account external and internal influence factors on covariates, by analogy with critical process parameters, is a significant addition to the extreme values statistics and the estimations the influence of the variability of process’s covariates on the expected losses, i.e. value at risk. Risk-oriented analysis is an actual tool for the data behavior investigation of the multivariate observations of process’s parameters. Objective. To disclose a method for detecting and taking into account the factors influence on the distribution functions parameters of the observed extreme values of process’s covariates and determine the influence of these distribution functions parameters on estimates of risks values. Method. The method consistently uses: the procedures of multivariate statistical cluster analysis, transformation the matrix of observed extreme values of process’s covariates into data frame with factor variables, estimation the extremal index and distribution functions parameters of nonclustered and clustered the observed extreme data of covariates and estimation the risk values on the calculated values of distribution functions parameters. The proposed sequence of actions is aimed at implementing the information technology of statistical causal analysis of the influence of factors on the variability of process’s covariates and their risk values due to the application of the clustering procedure for observed multivariate extreme values of covariates. The method is implementing the R-language packages software. Results. Clustering of the multivariate observed extreme values of process’s covariates allows to identifying the influence of environmental (manufacturing) factors and estimates the covariates’ risky values taking into account of this influence. Conclusions. The method is an information technology of statistical causal analysis of factors influence on the variability of process’s covariates and theirs risk values due to the application of the clustering procedure of covariates’ multivariate values. The prospect of further research is to improve the methods of causal multivariate statistical analysis of the various factors influence on the exogenous and endogenous parameters of manufacturing and other processes in order to reduce the variability of these parameters and, as a result, minimize the risks. UK: Актуальність. У даній роботі представлений метод вирішення проблеми виявлення та врахування впливу різних (зовнішніх та/або внутрішніх) факторів на екстремальні та ризикові значення багатовимірних спостережуваних параметрів (коваріат) технологічних та/або діагностичних процесів. Врахування факторів зовнішнього та внутрішнього впливу на коваріати за аналогією з критичними параметрами процесу є суттєвим доповненням до статистики екстремальних значень та оцінок впливу змінності коваріат процесу на очікувані втрати, тобто значення ризику. Ризик орієнтований аналіз, є актуальним інструментом для дослідження поведінки даних багатовимірних спостережень параметрів процесу. Метод. Метод послідовно використовує: процедури багатовимірного статистичного кластерного аналізу, перетворення матриці спостережуваних екстремальних значень коваріат процесу в фрейм даних з факторними змінними, оцінку екстремального індексу та параметрів функцій розподілу некластеризованих та кластеризованих спостережуваних екстремальних даних коваріат та оцінки значення ризику для обчислених значень параметрів функцій розподілу. Пропонована послідовність дій спрямована на впровадження інформаційної технології статистичного причинно-наслідкового аналізу впливу факторів на змінність коваріат процесу і значень їх ризиків за рахунок застосування процедури кластеризації для спостережуваних багатовимірних екстремальних значень коваріат. Метод використовує програмні пакети мови R. Результати. Кластеризація багатовимірних спостережуваних екстремальних значень коваріат процесу дозволяє виявити вплив екологічних (виробничих) факторів та оцінити ризикові значення коваріат з урахуванням цього впливу. Висновки. Метод являє собою інформаційну технологію статистичного причинно-наслідкового аналізу впливу факторів на змінність коваріат процесу і значень їх ризиків за рахунок застосування процедури кластеризації багатовимірних значень коваріат. Перспектива подальших досліджень полягає в удосконаленні методів причинно-наслідкового багатовимірного статистичного аналізу впливу різних факторів на екзогенні та ендогенні параметри виробничих та інших процесів з метою зниження змінності цих параметрів і, як наслідок, мінімізації ризиків.Item Application of the fish searсh method for optimization plans of the full factor experiment(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Koshevoy, N. D.; Kostenko, E. M.; Muratov, V. V.; Кошовий, М. Д.; Костенко, О. М.; Муратов, В. В.EN: Context. An application of the method of searching for schools of fish to construct optimal experiment plans for cost (time) in the study of technological processes and systems that allow the implementation of an active experiment on them is proposed. Object of study. Optimization methods for cost (time) costs of experimental designs, based on the application of a school of fish search algorithm. Objective. To obtain optimization results by optimizing the search for schools of fish for the cost (time) costs of plans for a full factorial experiment. Method. A method is proposed for constructing a cost-effective (time) implementation of an experiment planning matrix using algorithms for searching for schools of fish. At the beginning, the number of factors and the cost of transitions for each factor level are entered. Then, taking into account the entered data, the initial experiment planning matrix is formed. The school of fish search method is based on the rearrangement of the columns of the experiment planning matrix, based on the sum of the costs (times) of transitions between levels for each of the factors. Fish schools are formed according to the following principle: fewer schools of fish where the sum of the costs (times) of transitions between levels of factors is greater. Then, rearrangements of schools of fish located nearby in the experiment planning matrix are performed. Then the gain is calculated in comparison with the initial cost (time) of the experiment. Results. Software has been developed that implements the proposed method, which was used to conduct computational experiments to study the properties of these methods in the study of technological processes and systems that allow the implementation of an active experiment on them. The experimental designs that are optimal in terms of cost (time) are obtained, and the winnings in the optimization results are compared with the initial cost of the experiment. A comparative analysis of optimization methods for the cost (time) costs of plans for a full factorial experiment is carried out. Conclusions. The conducted experiments confirmed the operability of the proposed method and the software that implements it, and also allows us to recommend it for practical use in constructing optimal experiment planning matrices. UK: Актуальність. Запропоновано застосування методу пошуку косяком риб для побудови оптимальних планів експериментів за вартісними (часовими) витратами при дослідженні технологічних процесів та систем, що дозволяють здійснювати над ними активний експеримент. Об’єкт дослідження. Методи оптимізації за вартісними (часовими) витратами, основані на застосуванні алгоритму пошуку косяком риб. Мета роботи. Отримання результатів оптимізації шляхом оптимізації за допомогою алгоритму пошуку косяком риб за вартісними (часовими) витратами планів повного факторного експерименту. Метод. Запропоновано метод побудови за вартісними (часовими) витратами реалізації матриці планування експерименту з використанням алгоритму пошуку косяком риб. На початку вводиться кількість факторів і вартість переходів для кожного рівня факторів. Потім з урахуванням введених даних формується початкова матриця планування експерименту. Метод пошуку косяком риб заснований на перестановці стовпців матриці планування експерименту на основі суми вартісних (часових) витрат суми переходів між рівнями для кожного з факторів. Косяки риб формуються за таким принципом: менше косяків риб там, де більша сума переходів між рівнями факторів. Потім виконується перестановка косяків риб, розташованих поблизу в матриці планування експерименту. Також розраховується виграш порівняно з початковою вартістю (часом) експерименту. Результати. Розроблено програмне забезпечення, що реалізує запропонований метод, який використовувався для проведення обчислювальних експериментів для вивчення властивостей цих методів при вивченні технологічних процесів і систем, що дозволяють здійснювати над ними активний експеримент. Отримані результати оптимальних планів експериментів за вартісними (часовими) витратами порівнюються з початковою вартістю експерименту та розраховується виграш у порівнянні з початковим планом експерименту. Висновки. Проведені експерименти підтвердили працездатність запропонованого методу та програмного забезпечення, яке його реалізує, а також дозволяє рекомендувати його для практичного використання при побудові оптимальних матриць планування експериментів.Item Two algorithms for global optimization of one-variable functions based on the smallest estimate distances between extremes and their number(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Kodnyanko, V. A.; Коднянко, В. А.EN: Contex. Making managerial decisions is often associated with solving one-dimensional global optimization problems. The most important property of global optimization methods is their speed, which is determined by the number of calls to the objective function in the optimization process. Objective. Development of high-performance algorithms global for optimizing the function of one variable, based on conditions that allow you to bring the problem to a form that opens up the practical possibility of obtaining a solution with a given accuracy. Method. Two algorithms of conditional global optimization of a function of one variable are considered. The first is based on estimating the smallest distance between neighboring local extrema and allows you to find the global minimum of the goal function and, if necessary, all its local extrema. The second is suitable for finding the global minimum of a function if the number of local extrema in the uncertainty interval is known in advance. Both algorithms are based on segmentation methods of the initial uncertainty segment. The local extremum on a segment is determined by three or four points. An approach is proposed that, in most cases, allows localization of the extremum at three points, which provides savings in the calculation of digital filters, thereby contributing to an increase in the speed of the algorithm. Results. The results of solving optimization problems and data on the effectiveness of the proposed algorithms are presented. A comparative analysis of the speed of the developed algorithms and well-known algorithms is carried out on the example of solving test problems used in world practice to assess the effectiveness of global optimization algorithms. Examples of the practical use of algorithms are given. The analysis of the data obtained showed that according to the number of calls to the objective function, the algorithms in the sequential computing mode work several times faster than modern high-speed algorithms with which they were compared. Conclusions. The data presented indicate the efficiency and high speed of the proposed algorithms. Their speed will be even higher if the stated ideas of algorithmization are extended to parallel computations. This suggests that the proposed algorithms can find practical application in the global optimization of functions of the considered classes of problems. UK: Актуальність. Прийняття управлінських рішень часто пов’язане з вирішенням завдань одновимірної глобальної оптимізації. Найважливішим властивістю методів глобальної оптимізації є їхня швидкодія, яке визначається кількістю звернень до цільової функції (ЦФ) в процесі оптимізації. Мета. Розробка алгоритмів високої швидкодії для глобальної оптимізації функції однієї змінної, заснованих на умовах, які дозволяють привести задачу до виду, що відкриває практичну можливість отримання рішення із заданою точністю. Метод. Розглянуто два алгоритми умовної глобальної оптимізації функції однієї змінної. Перший заснований на оцінці найменшої відстані між сусідніми локальними екстремумами і дозволяє знайти глобальний мінімум цільової функції і при необхідності ці її локальні екстремуми. Другий придатний для пошуку глобального мінімуму функції, якщо наперед відома кількість локальних екстремумів на відрізку невизначеності. Обидва алгоритми базуються на методах сегментації вихідного відрізка невизначеності. Локальний екстремум на сегменті визначається за трьома або по чотирьох точках. Запропоновано підхід, який у більшості випадків дозволяє виконати локалізацію екстремуму по трьох точках, що дає економію при обчисленнях ЦФ, сприяючи тим самим підвищенню швидкодії алгоритму. Результати. Наведено результати розв’язання оптимізаційних задач і дані про ефективність запропонованих алгоритмів. Проведено порівняльний аналіз швидкодії розроблених алгоритмів і відомих алгоритмів на прикладі рішення тестових завдань, що використовуються у світовій практиці для оцінки ефективності алгоритмів глобальної оптимізації. Наведені приклади практичного використання алгоритмів. Аналіз отриманих даних показав, що за кількістю звернень до цільової функції алгоритми у режимі послідовних обчислень працюють у кілька разів швидше сучасних швидкодіючих алгоритмів, з якими проводилося порівняння. Висновки. Наведені дані свідчать про ефективність і високу швидкодію запропонованих алгоритмів. Їх швидкодія буде ще вище, якщо викладені ідеї алгоритмізації поширити на паралельні обчислення. Це дозволяє припустити, що запропоновані алгоритми можуть знайти практичне застосування при глобальної оптимізації функцій розглянутих класів задач.Item Method of solution of complex optimization problem for formation of component column of technique and route selection of its movement by non-stationary road network(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Borovyk, O. V.; Rachok, R. V.; Borovyk, L. V.; Basaraba, I. O.; Боровик, О. В.; Рачок, Р. В.; Боровик, Л. В.; Боровик, Л. В.; Басараба, І. О.EN: Context. Effective solution of a number of application problems related to transportation, as a rule, depends on the solution of two problems: the correct formation of the composition of the column of technique and the successful choice of the route of its movement. Each of the problems is optimization, the methods of solving which are currently being worked out. Theoretical studies of each of the individual problems and their practical applications indicate their interdependence, which has not yet been fully studied. Practical applications necessitate the development of a suitable scientific and methodological apparatus. Objective. The purpose of this work is development of a method for solving a complex optimization problem of forming a column of vehicles and choosing the route of its movement on a non-stationary road network. Method. The mathematical model of solving the optimization problem of complex formation of the composition of the column of machinery and the choice of its route of motion is proposed. A heterogeneous set was used to describe the array from which the vehicles were selected. A graph was used to describe the road network. As a criterion for the optimality of the complex problem is the minimization of time spent on moving. The peculiarity of the model is to take into account the possibility of dynamically changing the time weights of edges of the graph when implementing the movement of a column of machinery along the chosen route. Based on the use of this model, a method is proposed, which provides a comprehensive choice of the composition of the column of equipment and optimal routes of its movement on a non-stationary road network. Results. The article proposes an algorithm that provides the solution of the optimization problem of complex formation of the composition of machinery column and the choice of its route of motion in terms of time-fixed edges that describe the network of roads. The features of application of the proposed algorithm are given. Using the developed software, the choice of technique from an existing inhomogeneous array and the choice of a route on a graph with a non-stationary time weight of edges was investigated. The example shows the imperfection of decisions regarding the complex formation of the column composition and the choice of its optimal route of travel on a non-stationary network of roads obtained using classical methods. Conclusions. Not taking into account the impact of a possible change in traffic conditions, as evidenced by a change in the time weights of the edges of the graph describing the road network, on the composition of the column of machinery can lead to suboptimality of the obtained solutions using classical methods of forming the composition of the column and finding the shortest route in the graph. The method proposed in this study can be used to obtain the optimum composition of the column and the route, taking into account the change in road conditions during the movement of the column. The obtained results extend the possibilities of the theory of discrete optimization and the theory of graphs. UK: Актуальність. Ефективне вирішення ряду прикладних задач, що стосуються перевезень, як правило, залежить від розв’язання двох задач: коректного формування складу колони техніки та вдалого вибору маршруту її руху. Кожна із задач є оптимізаційною, методи вирішення яких на даний час опрацьовані. Теоретичні дослідження кожної з окремих задач і їх практичні застосування вказують на їх взаємозалежність і взаємообумовленість, що ще не до кінця вивчено. Практичні застосування обумовлюють необхідність розвитку відповідного науково-методичного апарату. Мета. Метою роботи є розробка методу розв’язання комплексної оптимізаційної задачі формування складу колони техніки та вибору маршруту її руху по нестаціонарній мережі доріг. Метод. У роботі запропонована математична модель розв’язування оптимізаційної задачі комплексного формування складу колони техніки та вибору її маршруту руху. Для опису масиву, з якого здійснюється вибір транспортних засобів, використано неоднорідну множину. Для опису мережі доріг використаний граф. В якості критерію оптимальності комплексної задачі виступає мінімізація часу, який витрачається на переміщення. Особливістю моделі є врахування у ній можливості динамічної зміни часових ваг ребер графу при реалізації переміщення колони техніки по обраному маршруту. На основі використання даної моделі запропоновано метод, який забезпечує комплексний вибір складу колони техніки та оптимальних маршрутів її руху на нестаціонарній мережі доріг. Результати. У статті запропоновано алгоритм, що забезпечує розв’язування оптимізаційної задачі комплексного формування складу колони техніки та вибору її маршруту руху в умовах нефіксованої в часі ваги ребер, які описують мережу доріг. Наведено особливості застосування запропонованого алгоритму. З використанням розробленого програмного забезпечення досліджено варіант вибору техніки з наявного неоднорідного масиву та вибору маршруту на графі з нестаціонарною часовою вагою ребер. На прикладі показано недосконалість рішень щодо комплексного формування складу колони та вибору її оптимального маршруту руху на нестаціонарній мережі доріг, отриманих з використанням класичних методів. Висновки. Неврахування впливу можливої зміни дорожньої обстановки, що проявляється зміною в часі часових ваг ребер графа, який описує мережу доріг, на склад колони техніки може призвести до неоптимальності отримуваних рішень з використанням класичних методів формування складу колони та пошуку найкоротшого маршруту в графі. Для отримання оптимального складу колони та маршруту з урахуванням зміни в часі дорожньої обстановки при русі колони, можна використати запропонований у даному дослідженні метод. Отримані результати розширюють можливості теорії дискретної оптимізації і теорії графів.Item Analysis of the synchronism entering process robustness in UAV’s radio control line with FHSS(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Roma, O. M.; Vasylenko, S. V.; Peleshok, Ye. V.; Honenko, S. V.; Nikolayenko, B. A.; Рома, О. М.; Василенко, С. В.; Пелешок, Є. В.; Гоненко, С. В.; Ніколаєнко, Б. А.EN: Context. The experience of joined forces operation in the east of the country has shown that in the process of completing tasks, an unmanned aerial vehicle (UAV) is forced to operate in a rather difficult environment. The most significant is the problem of ensuring the transfer of command commands between the aircraft and the ground control post in the face of powerful intentional interference by the enemy. The work as a UAV control channel proposes the use of frequency-hopping spread spectrum (FHSS). When constructing the UAV control line with the FHSS, the main consideration should be given to the process of entering synchronism as the primary one in relation to the process of transmitting control commands. Within this problem, it is necessary to evaluate the noise immunity of the process of entering into the synchronism of the UAV control line with the FHSS in the conditions of powerful intentional interference of the enemy. Objective. The purpose of the article is to analyze the noise immunity of the process of entering into the synchronism of the UAV radio control line with the FHSS in the conditions of the powerful intentional interference of the enemy. Methods. In the work, on the basis of the developed simulation model (SM) of the process of entering into synchronism of the UAV control line with the FHSS, a number of experiments and estimation of the noise immunity of the process of entering into the synchronism of the UAV control line with the FHSS under conditions of powerful intentional interference. Results. Using the developed SM, the dependence of the probability of true and false occurrence in the synchronism of the UAV control line with the FHSS for one cycle, one sub-cycle and one frequency position of transmission from different values of the signal-to-noise ratio at the affected and unaffected frequency of entry for different values characterizing interference. The simulation results are presented as graphs. Conclusions. Comparison of the simulation results with the analytical ones confirms the adequacy of the synthesized mathematical model of the process of entering into the synchronism of the UAV control line with the FHSS and allows to determine UK: Актуальність. Досвід проведення операцій об’єднаних сил на сході країни показав, що у процесі виконання завдань безпілотний літальний апарат (БПЛА) змушений працювати у досить складній завадовій обстановці. Найбільш суттєвою є проблема забезпечення передачі команд управління між літальним апаратом та наземним пунктом управління в умовах дії потужних навмисних завад противника. У роботі в якості каналу управління БПЛА пропонується використання широкосмугових сигналів з псевдовипадковим переналаштуванням робочої частоти (ППРЧ). При побудові радіолінії управління БПЛА з ППРЧ основну увагу необхідно приділити процесу входження в синхронізм, як первинному по відношенню до процесу передачі команд управління. В межах зазначеної проблеми необхідно провести оцінку завадозахищеності процесу входження в синхронізм радіолінії управління БПЛА з ППРЧ в умовах дії потужних навмисних завад противника. Метою статті є аналіз завадозахищеності процесу входження в синхронізм радіолінії управління БПЛА з ППРЧ в умовах впливу потужної навмисної завади противника. Методи. У роботі, на основі розробленої імітаційної моделі (ІМ) процесу входження в синхронізм радіолінії управління БПЛА з ППРЧ, проведено низку експериментів та оцінено завадозахищеність процесу входження в синхронізм радіолінії управління БПЛА з ППРЧ в умовах впливу потужної навмисної завади. Результати. За допомогою розробленої ІМ проведено аналіз залежності ймовірності вірного та хибного входження в синхронізм радіолінії управління БПЛА з ППРЧ за один цикл, один підцикл та одну частотну позицію передачі від різних значень відношення потужності сигнал/шум на уражених та неуражених частотах входження для різних значень, що характеризують завадову обстановку. Результати моделювання представлені у вигляді графіків. Висновки. Порівняння результатів моделювання з аналітичними, підтверджує адекватність синтезованої математичної моделі процесу входження в синхронізм радіолінії управління БПЛА з ППРЧ та дозволяє визначити оптимальні, за критерієм максимальної завадозахищеності, параметри алгоритму входження в синхронізм, що будуть задовольняти поставлені вимоги до радіолінії управління БПЛА з ППРЧ.Item Selection and recognition of the specified radio emissions based on the autoregression signal model(Національний університет "Запорізька політехніка", 2020) Bezruk, V. М.; Kaliuznyi, N. М.; Qiang Guo; Zheng Yu; Nikolaev, I. М.; Безрук, В. М.; Калюжний, М. М.; Цян Гуо (Qiang Guo); Женг Ю (Zheng Yu); Ніколаєв, І. М.EN: Context. A solution to the relevance problem of selecting and recognizing specified radio emissions in the presence of unknown radio emissions in automated radio monitoring is considered. It is proposed to solve the problem in an unconventional method for the recognition of statistically specified random signals in the presence of a class of unknown signals. Objective. The goal of the work is іnvestigation of the possibility of using random signal recognition methods in conditions of increased a priori uncertainty to solve the problem. The features of the signal recognition method are discussed, as well as the results of a study of the recognition quality indicators of given radio emissions, which are obtained by statistical modeling on samples of the corresponding signals. Method. The recognition method is based on the description of signals by a probabilistic model in the form of Gaussian autoregressive processes. It is proposed to use the new decision rule for the selection and recognition of statistically specified signals in the presence of unknown signals class. The proposed method of signal selection and recognition can be implemented in a recognition system that operates in training and recognition modes. In the training mode, unknown parameters of the decision rule are evaluated by classified samples of the given signals. Results. Research conducted by statistical tests on samples of the corresponding signals characteristic of automated radio monitoring of radio communications equipment. Practical results of studies of the problem of selection and recognition of specified radio emissions are presented. Values of indicators of quality of radio emissions recognition acceptable for the practice of radio monitoring are obtained. The dependences of quality indicators on some conditions and recognition parameters are investigated. Conclusions. Undertaken studies showed possibility of decision of problem by application of an unconventional method of selection and recognition of specified random signals. The practical significance lies in obtaining recommendations on the construction of systems for the recognition of radio emissions for specialists in the design of automated radio monitoring complexes. Such signal recognition systems are implemented by computer technology and is adaptive. The structure and parameters of the systems are set according to the samples of signals that are obtained for the corresponding given radio emissions. UK: Актуальність. Вирішено актуальну проблему вибору і розпізнавання заданих радіовипромінювань при наявності невідомих радіовипромінювань в автоматизованому радіомоніторингу. Поставлену проблему запропоновано вирішити нетрадиційним методом роспізнавання статистично заданих випадкових сигналів при наявності класу невідомих сигналів. Мета. Метою даної роботи є дослідження можливості застосування методів розпізнавання випадкових сигналів в умовах підвищеної невизначеності. Обговорюються особливості методу розпізнавання сигналів, а також результати дослідження показників якості розпізнавання заданих радіовипромінювань, що отримані шляхом статистичного моделювання на вибірках відповідних сигналів. Метод. Метод розпізнавання заснований на описі сигналів ймовірнісною моделлю у вигляді гауссовських авторегресійних процесів. Використано нове правило прийняття рішення щодо селекції і розпізнавання статистично заданих сигналів при наявності класу невідомих сигналів. Запропонований метод селекції та розпізнавання сигналів може бути реалізований у системі розпізнавання, що працює в режимах навчання та розпізнавання. У режимі навчання невідомі параметри правила прийняття рішень оцінюються по класифікованим вибіркам заданих сигналів. Результати. Дослідження проведені шляхом статистичних випробувань на вибірках відповідних сигналів, характерних для автоматизованого радімоніторінгу засобів радіозв’язку. Представлені практичні результати селекції та распознавания заданних радіовипромінювань. Отримані прийнятні для практики радіомоніторингу значення показників якості розпізнавання радіовипромінюваь. Досліджені залежності показників якості розпізнавання від деяких умов і параметрів розпізнавання. Висновки. Проведені дослідження показали можливість використання нетрадиційного методу селекції і розпізнавання заданих випадкових сигналів для вирішення поставленної проблеми. Практична значимість полягає в отриманні рекомендацій з побудови систем розпізнавання радіовипромінювань для фахівців у галузі розробки автоматизованих комплексів радіомоніторингу. Такі системи розпізнавання сигналів реалізуються засобами обчислювальної техніки та являются адаптивними. Структура і параметри систем розпізнавання устанавлюються по навчальним вибіркам сигналів, які отримані для заданих радіовипромінювань.