Радіоелектроніка, інформатика, управління - 2023, №3 (66)
Permanent URI for this collectionhttps://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/26439
Browse
Recent Submissions
Item User evaluation-driven ranking concept(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Zosimov, V. V.; Bulgakova, O. S.; Perederyi, V. I.; Зосімов, В. В.; Булгакова, О. С.; Передерій, В. І.EN: Context. The problem of personalizing search engine results, empowering users with search result management tools and developing new ranking models based on user’s subjective information needs. The object of the study was to modeling information search results in the Internet based on user ratings. Objective. The goal of the work is to form unique expert groups for each user, based on calculating the measure of agreement between the current user’s opinions and potential experts. Method. Introducing a novel method for ranking search results based on user ratings, which takes a subjective approach to the ranking process. This approach involves the formation of distinct expert groups tailored to individual users. Experts are selected based on the level of agreement between their opinions and the current user, determined by shared ratings on a specific set of web resources. User selection for the expert group is based on their weight relative to the current user, serving as a measure of agreement. The proposed methodology offers a fresh approach to forming unique expert groups for each user, utilizing three different strategies depending on the presence of shared ratings on a particular set of web resources between the user and potential experts. The developed ranking method ensures that each user receives a personalized list of web resources with a distinct order. This is accomplished by incorporating unique ratings from the expert group members associated with each user. Furthermore, each rating contributes to the ranking model of web resources with an individual weight, calculated based on an analysis of their past system activity. Results. The developed methods have been implemented in software and investigated for complex web data operation in real time. Conclusions. The conducted experiments have confirmed the effectiveness of the proposed software and recommend its practical use for solving complex web data operation in real time. Prospects for further research may include optimizing software implementations and conducting experimental investigations of the proposed methods on more complex practical tasks of various nature and dimensions UK: Актуальність. Розглянуто проблема персоналізації результатів роботи пошукових систем шляхом надання користувачу інструментів управління пошуковою видачею, а також розробки нових моделей ранжування, заснованих на суб’єктивних інформаційних потребах користувача. Об’єктом дослідження є моделювання результатів пошуку інформації в мережі Інтернет на основі користувацьких оцінок. Мета роботи – формування унікальних для кожного користувача експертних груп, заснованого на розрахунку міри узгодженості думок поточного користувача з потенційними експертами. Метод. Запропонований новий підхід до ранжування результатів пошуку на основі оцінок користувачів. Основною відмінністю даного методу є суб’єктивний підхід до процесу ранжування. Такий ефект досягається за рахунок попереднього формування експертних груп, унікальних для кожного користувача. Експерти відбираються за мірою узгодженості думок з поточним користувачем, що розраховується на основі спільних оцінок для деякої множини веб-ресурсів. Відбір користувачів до експертної групи відбувається на основі його ваги відносно поточного користувача, що є мірою узгодженості їх думок. Запропонована нова методика формування унікальних для кожного користувача експертних груп, що передбачає три підходи в залежності від наявності спільних оцінок для деякої множини веб-ресурсів між поточним користувачем та потенційними експертами. Розроблений метод ранжування результатів пошуку видає для кожного користувача список веб-ресурсів, що має свій унікальний порядок елементів. Такий ефект досягається за рахунок використання оцінок членів експертної групи, що є унікальною для кожного користувача, а також за рахунок того, що кожна оцінка входить до моделі розрахунку кінцевих рангів веб-ресурсів зі своєю унікальною вагою, розрахованою на основі аналізу їх попередньої діяльності в системі. Результати. Розроблені методи реалізовано в програмному забезпеченні та досліджено для вирішення задач оперування даними в мережі Інтернет. Висновки. Проведені експерименти підтвердили працездатність запропонованого програмного забезпечення та дозволяють рекомендувати його для використання на практиці для вирішення задач оперування даними в мережі Інтернет. Перспективи подальших досліджень можуть включати оптимізацію програмних реалізацій, а також експериментальне дослідження запропонованих методів на більш складних практичних задачах різної природи та розмірності.Item Modified genetic algorithm approach for solving the two-stage location problem(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Serhieiev, O. S.; Us, S. A.; Сергєєв, О. С.; Ус, С. A.EN: Context. Optimization of logistics processes is one of the important tasks of supply chain management in various fields, including medicine. Effective coordination in medical logistics is essential to ensure public health and prosperity. This is especially essential during global emergencies when the rapid and efficient distribution of medicines is critical. In addition, professional logistics management is critical to delivering humanitarian aid, where the timely transportation of medical supplies and resources can be life-saving. The most advanced technologies and algorithms are being used to improve medical logistics processes. This paper considers modifying the genetic algorithm for solving the two-stage location problem in supply chain management in the distribution of medicines and medical equipment. Objective. The work aims to build a model and develop an algorithm for solving a two-stage location problem in the context of the medical logistics problem with further analysis of their applications and performance. Method. We propose to use a genetic algorithm to solve a two-stage logistics problem. The peculiarities of this algorithm are the modification of evaluation procedures and the use of mixed mutation, which allows for solving the problem effectively, considering irregularities in the statement regarding the subject – the limits on the centers’ location at several stages of the logistic process. Results. The paper deals with a two-stage location problem with constraints on the maximum number of centers. Considering the specific requirements of medical logistics in the transportation context of medicines and medical equipment, a mathematical model and modification of the genetic algorithm are proposed. The developed algorithm is tested on model tasks and can produce effective solutions for problems ranging in size from 25 to 1000. The solution process takes longer for larger problems with dimensions from 1001 to 2035. Additionally, the influence of increasing the maximum generations number on the time of execution is investigated. When the maximum generation value increases from 50 to 100 and from 100 to 150 generations, the algorithm’s execution time increases by 45.69% and 51.68%, respectively. 73% of the total execution time is dedicated to the evaluation procedure. The algorithm is applied to the medical logistics problem in the Dnipropetrovsk region (Ukraine). An efficient solution is obtained within an acceptable execution time. Conclusions. A mathematical model for a two-stage location problem in the context of medical logistics is introduced. It considers the peculiarities of the medical field. A solution algorithm based on a genetic approach is developed and applied to the medical logistics problem. The algorithm has been tested on model tasks of varying sizes, with a comprehensive analysis conducted on the correlation between the problem size and the algorithm’s running time. In addition, it is investigated how the maximum number of generations affects the algorithm’s execution time. The role of each stage in the genetic algorithm research towards the overall effectiveness of the algorithm is researched. The obtained results indicate high efficiency and wide application possibilities of the proposed mathematical model and algorithm. The developed method demonstrates high performance and reliability. UK: Актуальність. Оптимізація логістичних процесів є одним із важливих завдань управління ланцюгами поставок у різних сферах діяльності, включаючи медицину. Ефективна координація у сфері медичної логістики має важливе значення для забезпечення громадського здоров’я та процвітання. Це стає особливо актуальним в умовах глобальних надзвичайних ситуацій, коли швидке та ефективне розповсюдження медикаментів має вирішальне значення. Крім того, вміле управління логістикою має першорядне значення для доставки гуманітарної допомоги, у випадку, коли своєчасне транспортування медичних препаратів і ресурсів може стати рятівним для життя. Задля вдосконалення процедур у медичній логістиці використовуються найсучасніші технології та алгоритми. У роботі розглянута модифікація генетичного алгоритму для розв’язання двоетапних задач розміщення у контексті управління ланцюгами поставок при дистрибуції ліків та виробів медичного призначення. Мета. Метою роботи є побудова моделі та розробка алгоритму для розв’язання двоетапної задачі розміщення у контексті проблеми медичної логістики з подальшим аналізом їх застосування на модельних та прикладних задачах. Метод. Запропоновано використання генетичного алгоритму для розв’язання двоетапної задачі логістики. Особливостями цього алгоритму є модифікація процедур оцінювання та використання змішаної мутації, що дозволяють ефективно розв’язувати проблему, враховуючи особливості предметної постановки – розміщення центрів на декількох етапах логістичного процесу. Результати. Авторами запропоновано математичну модель і алгоритм, що враховують необхідність розміщення центрів на різних етапах з використанням модифікованих процедур мутації та оцінювання. Алгоритм протестовано на модельних задачах, досліджено вплив розмірності задачі на час його виконання. Розглянуто модельні задачі із розмірністю від 25 до 2035. Для задач розміром від 1001 до 2035 процес розв’язання займає значно більший час порівняно із задачами менших розмірностей. При збільшенні можливого обсягу популяції від 50 до 100 та від 100 до 150 поколінь, час виконання алгоритму збільшується на 45,69% та 51,68% відповідно. Найбільший час витрачається на процедуру оцінювання і становить 73% часу від загального часу розв’язання Висновки. Введено математичну модель для двоетапної задачі розміщення у контексті медичної логістики з врахуванням особливостей галузі. Розроблено алгоритм розв’язання, що базується на генетичному підході та застосований для вирішення проблеми медичної логістики. Алгоритм досліджено на модельних задачах різних розмірів та проаналізовано залежність часу роботи алгоритму від розміру задачі. Додатково розглянуто залежності часу роботи алгоритму від значення обсягу популяцій. Наведено аналіз частки участі кожного з етапів генетичного алгоритму у загальній роботі алгоритму. Отримані результати свідчать про високу ефективність та широкі можливості застосування запропонованої математичної моделі та алгоритму. Розроблений метод демонструє високу продуктивність та надійність, особливо для задач середньої та великої розмірності, підтверджуючи свою перспективність та універсальність.Item Performance analysis of wireless computer networks in conditions of high interference intensity(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Khandetskyi, V. S.; Gerasimov, V. V.; Karpenko, N. V.; Хандецький, В. С.; Герасимов, В. В.; Карпенко, Н. В.EN: Context. The decrease in the probability of successful frame transmission in the infrastructure domain of IEEE 802.11 DCF wireless network is caused both by the influence of the collision intensity and by the impact of external interference in the radio path. Using the Markov chain approach as a baseline, we explicitly expressed the dependence of the network throughput on the number of operating stations, bit error rate (BER), and the frame fragmentation factor. Objective. The purpose of this article is to study the influence of interference intensity on the throughput of a wireless network domain in a wide range of the number of operating stations when transmitting frames of various lengths in the absence and with the use of the fragmentation mechanism. Method. The performed mathematical modelling showed, that in the range of increased and high noise intensity (BER = 10–5 – 10–4), a decrease in the length of the frame data field from the standard length of 12000 bits to 3000 bits is accompanied by a decrease in the throughput for all values of the number of competing stations. At the same time, it must be noted that as the amount of the frame data decreases, the throughput becomes less susceptible to an increase in the noise intensity. Qualitatively different results are obtained in the region of very high interference intensity (BER = 2·10–4). A significant increase in the probability of frame transmission in this region observed with a decrease in the standard length of the frame data field by 2–3 times, made it possible to increase the throughput compared to the original one. This effect is especially pronounced when the length is halved. Results. The study of the standard frame transmitting process, but with a fragmented data field, showed that if for BER = 5·10–5 and less with an increase in fragmentation factor, the throughput values decrease, in the entire range of the number of stations due to the predominant increase in overhead costs, then in the region of high (BER = 10–4) and very high noise intensity (BER = 2·10–4) we have the opposite effect. To the greatest extent, the throughput increases when the frame data is transmitted in two equal fragments. We have made a comparison of the network throughput determined by simply reducing the length of the frame data field and using fragmentation of a standard frame. The comparison showed that the use of the fragmentation mechanism is more beneficial both when throughput is stabilized under conditions of increased noise intensity and when the throughput is increased under conditions of high and very high noise intensity. Conclusions. In this article, a mathematical model has been modified for direct calculation of the wireless network throughput. Using this model, we studied the changes in throughput over a wide range of BER and a number of operation stations for various values of the transmitted frame fragmentation factor. The conditions for increasing the throughput are determined. UK: Актуальність. Зниження імовірності успішної передачі фрейму в інфраструктурному домені бездротової мережі стандарту IEEE 802.11 DCF обумовлено як впливом інтенсивності колізій так і дією зовнішніх завад у радіоканалі. Використовуючи в якості базового підходу той, що, заснований на використанні Марківських ланцюгів, ми в явній аналітичній формі виразили залежність пропускної здатності мережі від кількості працюючих станцій, швидкості бітових помилок (BER) і коефіцієнта фрагментації фрейму. Мета роботи. Метою даної статті є дослідження впливу інтенсивності шуму на величину пропускної здатності домену бездротової мережі в широкому діапазоні кількості працюючих станцій, під час передачі фреймів різної довжини за відсутності та із застосуванням механізму фрагментації. Метод. Математичне моделювання показало, що в діапазоні підвищеної та високої інтенсивності шуму (BER = 10–5 – 10–4), зменшення довжини поля даних фрейму, що передається, від стандартних 12000 біт до 3000 біт супроводжується зниженням пропускної здатності для будь-якої кількості конкуруючих станцій. Одночасно з цим слід відмітити, що пропускна здатність стає менш сприятливою до збільшення інтенсивності шуму. В області дуже високої інтенсивності завад (BER = 2·10–4) одержані результати, які якісно відрізняються. Значне збільшення імовірності передачі фрейму в цій області, яке спостерігається зі зменшенням стандартної довжини поля даних в 2–3 рази, дозволило підвищити пропускну здатність порівняно з початковою. Цей ефект є особливо вираженим у випадку, коли довжина зменшується вдвічі. Результати. Дослідження процесу передачі фрейму стандартного розміру але з фрагментованим полем даних показало, що для BER ≤ 5·10–5 зі збільшенням коефіцієнту фрагментації значення пропускної здатності знижуються на всьому діапазоні кількості працюючих станцій переважно за рахунок впливу зростання накладних втрат. Однак в області високої (BER = 10–4) і надвисокої (BER = 2·10–4) інтенсивності шуму ми маємо зворотний ефект. Найбільше зростання пропускної здатності спостерігається, коли дані фрейму передаються двома рівними фрагментами. Ми провели порівняння пропускної здатності мережі, визначеної при простому зменшенні довжини поля даних фрейму і для передачі фрейму з даними стандартної довжини, розділеними на декілька фрагментів. Порівняння показало, що використання механізму фрагментації є більш вигідним як при стабілізації пропускної здатності в умовах підвищеної інтенсивності шуму, так і при збільшенні пропускної здатності в умовах високої і надвисокої інтенсивності шуму. Висновки. У даній статті була модифікована математична модель, що дозволяє безпосередньо обчислювати пропускну здатність бездротової мережі. Використовуючи цю модель, ми дослідили зміну пропускної здатності в широкому діапазоні BER і кількості працюючих станцій, для різних значень коефіцієнта фрагментації фрейму, що передається. Визначено умови підвищення пропускної здатності.Item On the recursive algorithm for solving the traveling salesman problem on the basis of the data flow optimization method(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Ivohin, E. V.; Gavrylenko, V. V.; Ivohina, K. E.; Івохін, Є. В.; Гавриленко, В. В.; Івохіна, К.Є.EN: Context. The article considers a technique for the sequential application of flow schemes for distributing a homogeneous re-source for solving the traveling salesman problem, which is formulated as the problem of finding a route to visit a given number of cities without repetitions with a minimum duration of movement. The task of formalizing the algorithm for solving the traveling salesman problem by the method of streaming resource distribution using the backtracking scheme is posed. The use of Orlin’s method to optimize the flow distribution on the graph is proposed. Objective. The goal of the work is to develop an algorithm for solving the traveling salesman problem based on the implementation of the method of streaming resource distribution and the backtracking scheme with the minimum duration of movement along the route. Method. This paper proposes a method for solving the traveling salesman problem by the method of streaming resource distribution with the backtracking scheme. A scheme for formalizing the procedure for solving the traveling salesman problem with the minimum duration of movement along the route is described. A variant of accelerating the speed of the developed algorithm is proposed, which consists in using a greedy technique in the procedure for selecting route sections: planning each subsequent stage of movement is determined based on the choice of the fastest direction of movement. The results of the proposed algorithm for calculating solutions to the traveling salesman problem with minimization of the duration of movement are presented, the obtained solutions are compared with the solutions found by other exact and heuristic methods. Results. The method for solving the traveling salesman problem using the method of streaming resource allocation and using the backtracking scheme is developed. A variant of accelerating the speed of the developed algorithm is proposed, which consists in using a greedy technique in the procedure for selecting route sections: planning each subsequent stage of movement is determined based on the choice of the fastest direction of movement. The application of the greedy approach makes it possible to obtain a constructive scheme for solving the traveling salesman problem. The results of the proposed algorithm for calculating solutions to the traveling salesman problem with minimization of the duration of movement are presented, the obtained solutions are compared with the solutions found by other exact and heuristic methods. Conclusions. The paper considers a method for formalizing the algorithm for solving the traveling salesman problem using the method of streaming resource allocation and the backtracking scheme. The use of Orlin’s method to optimize the flow distribution on the graph is proposed. The scheme of formalization of the procedure for using the method with the implementation of the backtracking scheme for solving the traveling salesman problem with the minimum duration of movement along the route is briefly described. A variant of accelerating the speed of the developed algorithm is proposed. UK: Актуальність. Важливою сучасною проблемою є швидке відновлення та оптимізація управління логістикою. В залежності від поставленої задачі існує багато різних математичних методів та підходів до вирішення різних логістичних задач, розв’язування яких набуває широкого практичного впровадження. Його конкретний зміст залежить від характеру проблеми та повноти наявних даних. Іноді для розв’язання відомих задач, однією з яких є задача комівояжера, вдається знайти нетипові методики на основі поєднання декількох обчислювальних схем та методів. Ціль. Мета роботи – розробити алгоритм розв’язання задачі комівояжера на основі реалізації методу потокового розподілу ресурсів і схеми backtracking з мінімальною тривалістю руху за маршрутом. Метод. У статті розглядається методика послідовного застосування потокових схем розподілу однорідного ресурсу для розв’язання задачі комівояжера, що формулюється як задача знаходження маршруту відвідування заданої кількості міст без повторень з мінімальною тривалістю руху. Поставлено та вирішено задачу формалізації алгоритму розв’язання проблеми комівояжера на основі методу розподілу ресурсів з використанням схеми backtracking. Запропоновано використання методу Орліна для оптимізації розподілу потоку на графі. Розроблено конструктивний алгоритм розв’язання задачі. Проведено обчислювальні експерименти. Результати. Розроблено метод розв’язання задачі комівояжера з використанням методу потокового розподілу ресурсів і схеми пошуку з поверненням. Запропоновано варіант прискорення швидкості розробленого алгоритму, яке полягає в залученні жадібного способу в процедурі вибору ділянок маршруту: планування кожного наступного етапу переміщення визначається виходячи з відбору найбільш швидкого напряму руху. Застосування жадібного підходу дозволило отримати конструктивну схему розв’язання задачі комівояжера. Представлено результати розрахунків за допомогою запропонованого алгоритму в задачах комівояжера з мінімізацією тривалості руху, проведено порівняння отриманих розв’язків з розв’язками, знайденими іншими точними та евристичними методами. Висновки. У статті розглянуто метод формалізації алгоритму розв’язання задачі комівояжера з використанням алгоритму потокового розподілу однорідного ресурсу та схеми backtracking. Запропоновано використання методу Орліна для оптимізації розподілу потоку на графі. Описано схему формалізації процедури використання методу з реалізацією схеми з поверненням для розв’язання задачі комівояжера з мінімізацією тривалості руху за маршрутом. Запропонований варіант прискорення роботи розробленого алгоритму.Item Information technology of forming the educational network of the territorial community(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Danshyna, S. Yu.; Nechausov, A. S.; Даншина, С. Ю.; Нечаусов, А. С.EN: Context. Local government organizations have significant decision-making power in the field of education. This requires the development of understandable tools that help form a network of educational institutions that provide high-quality educational services. The object of the study was the process of forming an educational network (ENW) of the community in the implementation of territorial development projects as part of the reform of local self-government. Objective. The goal of the work is to increase objectivity of decisions made in the formation of the ENW territorial community, summarizing demographic, infrastructural, personnel, economic factors when choosing the location of ENW facilities. Method. The study of the classical placement problem and its further adaptation to real problems arising from the implementation of the education reform made it possible to represent ENW territorial communities as a set of independent complete bipartite graphs. In this case, to solve the problem of choosing the location of an educational institution on the network, an information technology (IT) was developed to form an ENW territorial community. Based on the adapted p-median model and methods of geospatial analysis, generalizing the requirements of the current legislation, a set of input and output parameters of IT and a set of its operations are formed. The representation of the IT structure in the form of an IDEF0-model clearly explains how a combination of various factors is processed and generalized when making decisions while creating ENW and looking for ways to improve it. Results. The developed IT was investigated in solving the problem of forming a network of lyceums in the Kharkiv region using geospatial information, open statistical data and data on lyceums. The proposed accommodation options make it possible to achieve a general level of accessibility of specialized secondary education of almost 94%. IT has additional tools for solving the problems of transporting students to the place of study and home. Conclusions. The experiments carried out confirmed the operability of the proposed IT. The generalization of the results obtained makes it possible to recommend it for practical use in solving the problems of analyzing the current state of ENW, finding ways to improve it and possible directions for development, as well as evaluating solutions related to the spatial planning of ENW. UK: Актуальність. Органам місцевого самоврядування надано значні повноваження щодо прийняття рішень у сфері освіти. Це потребує розроблення чітких і зрозумілих інструментів, які допоможуть сформувати мережу освітніх закладів для забезпечення якісного надання освітніх послуг. Об’єктом дослідження є процес формування освітньої мережі громади при реалізації проєктів розвитку під час здійснення реформи місцевого самоврядування. Метою роботи є підвищення об’єктивності рішень, що приймаються при формуванні освітньої мережі територіальної громади, узагальнюючи демографічні, кадрові, інфраструктурні, економічні чинники при виборі місця розміщення її об’єктів. Метод. Дослідження класичної задачі про розміщення та її подальша адаптація до реальних завдань, що виникають при реалізації освітньої реформи, дозволили подати освітню мережу територіальної громади як сукупність незалежних повних дводольних графів. У цьому випадку для вирішення завдання вибору місця розміщення учбового закладу на мережі розроблено інформаційну технологію формування освітньої мережі громади. Ґрунтуючись на адаптованій p-медіанній моделі та методах геопросторового аналізу, узагальнюючи вимоги чинного законодавства, сформовано множину вхідних і вихідних параметрів інформаційної технології та множину її операцій. Подання структури IT у вигляді IDEF0-моделі наочно пояснює, як обробляють та узагальнюють сукупність різних факторів під час формування рішень при створенні освітньої мережі та пошуку шляхів її вдосконалення. Результати. Розроблену інформаційну технологію досліджено під час вирішення завдання формування мережі ліцеїв у Харківській області з використанням геопросторової інформації, відкритих статистичних даних і даних про ліцеї. Запропоновані варіанти розміщення ліцеїв дають змогу досягти загального рівня доступності профільної середньої освіти майже 94%. У запропонованій IT є додаткові інструменти вирішення завдання підвезення учнів до місця навчання та додому. Висновки. Проведені експерименти підтвердили працездатність запропонованої ІТ. Узагальнення отриманих результатів дає змогу рекомендувати її до використання на практиці при вирішенні завдань аналізу поточного стану освітньої мережі, пошуку шляхів її вдосконалення та можливих напрямів розвитку, а також оцінювання рішень, пов’язаних із просторовим плануванням мережі.Item Test graph-schemes of the algorithms of finite state machines work for assessing the efficiency of automated synthesis in Xilinx Vivado CAD(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Barkalov, A. A.; Titarenko, L. A.; Babakov, R. M.; Баркалов, О. О.; Тітаренко, Л. О.; Бабаков, Р. М.EN: Context. The problem of evaluating the effectiveness of the automated design of a microprogram finite state machine with the operational transformation of state codes using Xilinx Vivado CAD is considered. The object of the research was graph-schemes of control algorithms implemented by finite state machine and able to prove the effectiveness of the principle of operational transformation of state codes in comparison with standard synthesis methods built into the CAD, in the context of hardware expenses optimization. Objective. Development and research of graph-schemes of control algorithms in order to substantiate the effectiveness of the application of structure of the finite state machine with datapath of transitions in comparison with the built-in methods of synthesizing finite state machines in Xilinx Vivado CAD in the basis of programmable logic devices. Method. The research is based on the hypothetical assumption that the Xilinx Vivado CAD has built-in methods of automated design of the circuit of a finite state machine, the effectiveness of which, according to the criterion of hardware expenses, exceeds other known methods of optimizing hardware expenses in the finite state machine circuit. In order to refute this hypothesis, it is proposed to prove that in some cases known methods of hardware expenses optimization in the finite state machine circuit are more effective in comparison with the methods built into CAD. In this work, as a well-known optimization method, the method of operational transformation of state codes, which corresponds to the structure of a finite state machine with datapath of transitions, is chosen. The effectiveness of this method is demonstrated on the example of several test graph-schemes of algorithms, the structure of which is abstract and artificially adapted to the chosen optimization method. The adaptation of the selected graph-schemes of the algorithms consists in the fact that a relatively small number of transition operations is required for their implementation with the help of a finite state machine with datapath of transitions. This contributes to the simplification of the circuit of the finite state machine and the reduction of hardware costs for its implementation. At the same time, the test graph-schemes of the algorithms have the possibility of scaling, which allows to automate the construction of VHDL models of the corresponding finite state machines for graph-schemes of different sizes and to evaluate the optimization of hardware expenses for finite state machines of different complexity. Results. Using the example of several graph-schemes of algorithms, it is demonstrated that in some cases none of the finite state machine synthesis methods built into the Xilinx Vivado CAD is able to surpass the method of operational transformation of state codes according to the criterion of hardware expenses for the implementation of a finite state machine circuit. At the same time, a several-fold gain in hardware expenses can be achieved, which indicates the expediency of using this method under certain conditions. The formal definition of such conditions for the considered and other known optimization methods is a separate unsolved scientific problem. Conclusions. The conducted experiments confirmed that in some cases, the known methods of synthesis of finite state machines allow to obtain circuits with lower hardware expenses than when using the methods of synthesis of finite state machines contained in Xilinx Vivado CAD. This testifies to the general expediency of using existing and developing new methods of hardware expenses optimization in the circuit of the finite state machines and the current relevance of the theory of the synthesis of digital automata as a scientific direction. UK: Актуальність. Розглянуто задачу оцінки ефективності автоматизованого проєктування мікропрограмного автомата з операційним перетворенням кодів станів із використанням САПР Xilinx Vivado. Об’єктом дослідження були граф-схеми алгоритмів керування, що імплементуються мікропрограмним автоматом та здатні довести ефективність принципу операційного перетворення кодів станів у порівнянні зі стандартними методами синтезу, вбудованими в САПР, в контексті оптимізації апаратурних витрат. Мета. Розробка і дослідження граф-схем алгоритмів керування з метою обґрунтування ефективності застосування структури мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів у порівнянні із вбудованими методами синтезу автоматів в САПР Xilinx Vivado в базисі програмувальних логічних пристроїв. Метод. В основу дослідження покладено гіпотетичне припущення про те, що САПР Xilinx Vivado має вбудовані методи автоматизованого проектування схеми мікропрограмного автомата, ефективність яких за критерієм апаратурних витрат перевершує інші відомих методи оптимізації апаратурних витрат в схемі автомата. З метою спростування даної гіпотези запропоновано довести, що в окремих випадках відомі методи оптимізації апаратурних витрат в схемі автомата є більш ефективними у порівняні з методами, вбудованими в САПР. В даній роботі в якості відомого методу оптимізації обраний метод операційного перетворення кодів станів, що породжує структуру мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів. Ефективність цього методу доводиться на прикладі кількох тестових граф-схем алгоритмів, структура яких є абстрактною і штучно адаптована до обраного методу оптимізації. Адаптація обраних граф-схем алгоритмів полягає в тому, що для їх реалізації за допомогою мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів потрібна відносно мала кількість операцій переходів. Це сприяє спрощенню схеми автомата і зменшенню апаратурних витрат на її реалізацію. Разом з тим тестові граф-схеми алгоритмів мають можливість масштабування, що дозволяє автоматизувати побудову VHDL-моделей відповідного автомата для граф-схем різного розміру і оцінити оптимізацію апаратурних витрат для автоматів різної складності. Результати. На прикладі декількох граф-схем алгоритмів продемонстровано, що в окремих випадках жоден із методів синтезу кінцевих автоматів, вбудованих в САПР Xilinx Vivado, не здатен перевершити метод операційного перетворення кодів станів за критерієм апаратурних витрат на реалізацію схеми мікропрограмного автомата. При цьому може досягатись кількаразовий виграш у витратах апаратури, що свідчить про доцільність використання даного методу за певних умов. Формальне визначення таких умов для розглянутого та інших відомих методів оптимізації є окремою невирішеною науковою проблемою. Висновки. Проведені експерименти підтвердили, що в окремих випадках відомі методи синтезу мікропрограмних автоматів дозволяють отримати схеми автоматів із меншими витратами апаратури, ніж при використанні методів синтезу автоматів, вбудованих в САПР Xilinx Vivado. Це свідчить про загальну доцільність використання існуючих і розробки нових методів оптимізації апаратурних витрат в схемі автомата та про сьогоденну актуальність теорії синтезу цифрових автоматів як наукового напрямку.Item Технологія сентимент-аналізу відгуків користуачів систем е-комерції на основі машинного навчання(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Тчинецький, С. А.; Поліщук, Б. О.; Висоцька, В. А.; Tchynetskyi, S.; Polishchuk, B.; Vysotska, V.UK: Актуальність. Взаємодія між компанією та цільовою аудиторією досліджується вже століттями. З самого початку комерційних відносин, стосунки надавача послуг та отримувача цінувалися чи не понад усе. Торгівля побудована на довірі та повазі. Імідж підприємця часто є важливішим ніж товар, який він продає. За багато сотень років, взаємини торговця і покупця, підприємця та клієнта не втратили важливості і в час масової диджиталізації якість відносин компанії та цільової аудиторії різного розміру та професійна підтримка зворотного зв’язку з клієнтами часто визначають успіх е-бізнесу. Для цього необхідні додаткові інструменти та інформаційні технології для допомоги бізнесменам слідкувати за можливостями розвитку е-бізнесу в певній локації, а також встановлювати зворотній зв’язок з користувачами за допомогою соціальних мереж та ЗМІ. Такі інструменти допоможуть суттєво розширити бачення ринкових можливостей для е-бізнесу, з’ясує – в які з них є сенс інвестувати, а на які не варто витрачати час. Також побачити, яка ідея має майбутнє і яку бізнес-модель потрібну реалізувати/підтримувати/розвивати для стрімкого розвитку територіального/ міжрегіонального е-бізнесу. Також допоможе розібратися, які важелі мають найбільший ефект для зміни політики бізнесу: що не чіпати, а що змінити, щоб забезпечити високу швидкість в реалізації задуму на основі аналізу відповідних результатів досліджень, наприклад, отримувати: прямий фідбек від клієнтів, динаміку зміни загальної задоволеності або зацікавленості цільової аудиторії та переваги/недоліки від користувачів за допомогою NLP-аналізу; підтримку розвитку е-бізнесу відносно локацій знаходження їхнього підприємства та найкращі напрями розвитку; – графіки розвитку бізнесу (покращення/погіршення) залежно від змісту коментарів. Метою дослідження є розробка інформаційної технології підтримки розвитку е-бізнесу за допомогою аналізу локацій знаходження бізнесу, опрацювання фідбеку від користувачів, аналізу та класифікації відгуків клієнтів в режимі реального часу з соціальних мереж: Twitter, Reddit, Facebook та інші за допомогою методів глибокого навчання та Natural Language Processing українсько- та англомовних текстів. Метод. Для аналізу відугків користувачів та клієнтів використано NLP-методи. Серед методів реалізації основних функцій класифікації англомовних новин використані такі методи машинного навчання, як: наївний Баєсів класифікатор, логістична регресія та метод опорних векторів. Для класифікації українмовних відгуків від користувачів використано алгоритм Наївного Байєса, оскільки він добре показує себе на малих обсягах даних, простий у тренуванні та експлуатації та добре працює з текстовими даними. Наївний класифікатор Байєс є дуже хорошим варіантом для нашої системи і з розрахунку того, що кількість відгуків у датасеті є меншою порівняно з середніми показниками. Результати. Розроблено модель машинного навчання для аналізу та класифікації україномовних та англомовних відгуків від користувачів систем е-комерції. Висновки. Створена модель показує відмінні результати класифікації на тестових даних. Загальна точність сентиментальної моделі для аналізу україномовного контенту є доволі задовільною, 92.3%. Найкраще з завданням аналізу впливу англомовних новини на фінансовий ринок впорався метод логістичної регресії, який показав точність 75,67%. Безперечно, це не є бажаним результатом, проте це найбільший показник із усіх розглянутих. Дещо гірше зі завданням впорався метод опорних векторів (SVM), який показав точність 72,78%, що є дещо гіршим результатом за той, який було отримано завдяки методу логістичної регресії. І найгірше зі завданням впорався метод наївного баєсового класифікатора, який отримав точність 71,13%, що є меншою за отриману у двох попередніх методах. EN: Context. The interaction between a company and its target audience has been studied for centuries. From the very beginning of commercial relations, the relationship between the service provider and the recipient has been valued almost above all else. Trade is built on trust and respect. The image of an entrepreneur is often more important than the product he sells. For hundreds of years, the relationship between the merchant and the buyer, the entrepreneur and the client has not lost its importance, and in the era of mass digitalization, the quality of the relationship between the company and the target audience of different sizes and professional feedback support with clients often start the success of e-business. To provide these additional tools and information technologies to help businessmen monitor e-business development opportunities in a specific location, as well as establish feedback with users through social networks and mass media. Obtaining such tools will significantly expand the vision of market opportunities for e-business, it will clarify which of them make sense to invest in, and which ones are not worth paying time for. Also see what idea has the future and what business model needs to be implemented/maintained/developed for the rapid development of territorial/interregional e-business. It will also help to understand which levers have the greatest effect for business changes: what not to touch, and what policies to change to ensure high speed in the implementation of the plan based on the analysis of relevant research results, for example, to receive: direct feedback from customers, the dynamics of changes in overall satisfaction or interest of the target audience and advantages/disadvantages from users using NLP analysis; support for the development of e-business in relation to the location of their enterprise and the best directions; – graphs of business development (improvement/deterioration) depending on the content of comments. Objective of the study is to develop information technology to support the development of e-business by analyzing business locations, processing feedback from users, analyzing and classifying customer feedback in real time from social networks: Twitter, Reddit, Facebook and others using deep learning and Natural methods. Language Processing of Ukrainian-speaking and English-speaking texts. Method. NLP-methods were used to analyze the opinions of users and customers. Among the methods of implementing the main functions of English-language news classification, the following machine learning methods are used: naive Bayesian classifier, logistic regression, and the method of support vectors. The Naive Bayes algorithm was used to classify Ukrainian-language user feedback, as it performs well on small amounts of data, is easy to train and operate, and works well with text data. Naive Bayes classifier is a very good option for our system and considering that the number of responses in the dataset is smaller compared to the averages. Results. A machine learning model was developed for the analysis and classification of Ukrainian- and English-language reviews from users of e-commerce systems. Conclusions. The created model shows excellent classification results on test data. The overall accuracy of the sentimental model for the analysis of Ukrainian-language content is quite satisfactory, 92.3%. The logistic regression method coped best with the task of analyzing the impact of English-language news on the financial market, which showed an accuracy of 75.67%. This is certainly not the desired result, but it is the largest indicator of all considered. The support vector method (SVM) coped somewhat worse with the task, which showed an accuracy of 72.78%, which is a slightly worse result than the one obtained thanks to the logistic regression method. And the naïve Bayesian classifier method did the worst with the task, which achieved an accuracy of 71.13%, which is less than the two previous methods.Item Credibilistic robust online fuzzy clustering in data stream mining tasks(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Shafronenko, A. Yu.; Kasatkina, N. V.; Bodyanskiy, Ye. V.; Shafronenko, Ye. O.; Шафроненко, А. Ю.; Касаткіна, Н. B.; Бодянський, Є. В.; Шафроненко, Є. О.EN: Context. The task of clustering-classification without a teacher of data arrays occupies an important place in the general problem of Data Mining, and for its solution there exists currently many approaches, methods and algorithms. There are quite a lot of situations where the real data to be clustered are corrupted with anomalous outliers or disturbances with non-Gaussian distributions. It is clear that “classical” methods of artificial intelligence (both batch and online) are ineffective in this situation. The goal of the paper is to develop a credibilistic robust online fuzzy clustering method that combines the advantages of credibilistic and robust approaches in fuzzy clustering tasks. Objective. The goal of the work is online credibilistic fuzzy clustering of distorted data, using of credibility theory in data stream mining. Method. The procedure of fuzzy clustering of data using credibilistic approach based on the use of both robust goal functions of a special type, insensitive to outliers and designed to work both in batch and its recurrent online version designed to solve Data Stream Mining problems when data are fed to processing sequentially in real time. Results. Analyzing the obtained results overall accuracy of clustering methods and algorithm, proposed method similar with result of credibilistic fuzzy clustering method, but has time superiority regardless of the number observations that fed on clustering process. Conclusions. The problem of fuzzy clustering of data streams contaminated by anomalous non-Gaussian distributions is considered. A recurrent credibilistic online algorithm based on the objective function of a special form is introduced, which suppresses these outliers by using the hyperbolic tangent function, which, in addition to neural networks, is used in robust estimation tasks. The proposed algorithm is quite simple in numerical implementation and is a generalization of some well-known online fuzzy clustering procedures intended for solving Data Stream Mining problems. UK: Актуальність. Задача кластеризації-класифікації без вчителя масивів даних займає важливе місце у загальній проблемі Data Mining, а для її вирішення існує на цей час безліч підходів, методів та алгоритмів. Існує достатньо багато ситуацій, коли реальні дані, що підлягають кластеризації, забруднені аномальними викидами або збуреннями з не Гаусівськими розподілами. Це веде до того, що традиційні методи, що використовують квадратичні метрики не забезпечують бажані результати. Метою статті є розробка достовірного робастного методу нечіткої кластеризації онлайн, який поєднує в собі переваги теорії довіри та робастних підходів у задачах нечіткої кластеризації. Метод. Процедура нечіткої кластеризації даних з використанням достовірного підходу, заснованого на використанні як робастних цільових функцій спеціального типу, нечутливих до викидів, так і призначених для роботи як у пакетному режимі, так і в його повторюваній онлайн-версії, призначеній для вирішення проблем Data Stream Mining, коли дані надходять на обробку послідовно в режимі реального часу. Результати. Аналізуючи загальну точність отриманих результатів методів і алгоритму кластеризації, запропонований метод подібний до результату достовірного методу нечіткої кластеризації, але має перевагу в часі незалежно від кількості спостережень, які були використані в процесі кластеризації. Висновки. Розглянута задача нечіткої кластеризації потоків даних, забруднених аномальними викидами. Введено у розгляд рекурентний достовірний онлайн алгоритм, заснований на цільовій функції спеціального вигляду, що придушує ці викиди за допомогою використання функції гіперболічного тангенса, що крім нейронних мереж використовується у задачах робастного оцінювання. Запропонований алгоритм є достатньо простим у чисельній реалізації і є узагальненням деяких відомих онлайн процедур нечіткої кластеризації призначених для вирішення задач Data Stream Mining.Item K-NN’s nearest neighbors method for classifying text documents by their topics(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Boyko, N. I.; Mykhailyshyn, V. Yu.; Бойко, Н. І.; Михайлишин, В. Ю.EN: Context. Optimization of the method of nearest neighbors k-NN for the classification of text documents by their topics and experimentally solving the problem based on the method. Objective. The study aims to study the method of nearest neighbors k-NN for classifying text documents by their topics. The task of the study is to classify text documents by their topics based on a dataset for the optimal time and with high accuracy. Method. The k-nearest neighbors (k-NN) method is a metric algorithm for automatic object classification or regression. The k-NN algorithm stores all existing data and categorizes the new point based on the distance between the new point and all points in the training set. For this, a certain distance metric, such as Euclidean distance, is used. In the learning process, k-NN stores all the data from the training set, so it belongs to the “lazy” algorithms since learning takes place at the time of classification. The algorithm makes no assumptions about the distribution of data and it is nonparametric. The task of the k-NN algorithm is to assign a certain category to the test document x based on the categories k of the nearest neighbors from the training dataset. The similarity between the test document x and each of the closest neighbors is scored by the category to which the neighbor belongs. If several of k’s closest neighbors belong to the same category, then the similarity score of that category for the test document x is calculated as the sum of the category scores for each of these closest neighbors. After that, the categories are ranked by score, and the test document is assigned to the category with the highest score. Results. The k-NN method for classifying text documents has been successfully implemented. Experiments have been conducted with various methods that affect the efficiency of k-NN, such as the choice of algorithm and metrics. The results of the experiments showed that the use of certain methods can improve the accuracy of classification and the efficiency of the model. Conclusions. Displaying the results on different metrics and algorithms showed that choosing a particular algorithm and metric can have a significant impact on the accuracy of predictions. The application of the ball tree algorithm, as well as the use of different metrics, such as Manhattan or Euclidean distance, can lead to improved results. Using clustering before applying k-NN has been shown to have a positive effect on results and allows for better grouping of data and reduces the impact of noise or misclassified points, which leads to improved accuracy and class distribution UK: Актуальність. Оптимізація методу найближчих сусідів k-NN для класифікації текстових документів за їх темою, а також розв’язок задачі на основі методу експериментальним шляхом. Мета роботи є вивчення методу найближчих сусідів k-NN для класифікації текстових документів за їх темою. Завданням дослідження є на основі набору даних провести класифікацію текстових документів за їх темою за оптимальний час та з високою точністю. Метод. Метод k-найближчих сусідів – це метричний алгоритм для автоматичної класифікації об’єктів або регресії. Алгоритм k-NN зберігає всі наявні дані та класифікує нову точку на основі відстані між новою точкою та всіма точками в навчальному наборі. Для цього використовується певна метрика відстані, така як Евклідова відстань. У процесі навчання k-NN зберігає всі дані з навчального набору, тому він відноситься до «ледачих» алгоритмів, оскільки навчання відбувається в момент класифікації. Алгоритм не робить ніяких припущень про розподіл даних та він є непараметричним. Завдання алгоритму k-NN полягає в тому, щоб призначити тестовому документу x певну категорію на основі категорій k найближчих сусідів з навчального набору даних. Схожість між тестовим документом x та кожним з найближчих сусідів оцінюється балом категорії, до якої належить сусід. Якщо декілька з k найближчих сусідів належать до однієї категорії, то бал схожості цієї категорії для тестового документа x обчислюється як сума балів категорії для кожного з цих найближчих сусідів. Після цього, категорії ранжуються за балами, і тестовий документ призначається категорії з найвищим балом. Результати. Успішно реалізовано метод k-NN для класифікації текстових документів. Було проведено експерименти з різними методами, що впливають на ефективність k-NN, такими як вибір алгоритму та метрики. Результати експериментів показали, що використання певних методів може покращити точність класифікації та ефективність моделі. Висновки. Відображення результатів на різних метриках та алгоритмах показало, що вибір конкретного алгоритму та метрики може мати значний вплив на точність передбачень. Застосування алгоритму ball tree, а також використання різних метрик, таких як манхетівська або євклідова відстань, може призвести до покращення результатів. Використання кластеризації перед застосуванням k-NN показало позитивний вплив на результати та дозволяє краще групувати дані і зменшує вплив шуму або неправильно класифікованих точок, що призводить до покращення точності та розподілу класів.Item Recognition of reference signals and determination of their weighting coefficients if an additive interference presents(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Avramenko, V. V.; Bondarenko, M. O.; Авраменко, В. В.; Бондаренко, М. О.EN: Context. The subject matter of the article is the recognition of a reference signal in the presence of additive interference. Objective. The recognition of the reference signal by the obtained value of its weighting factor in conditions where additive interference is imposed on the spectrum of the reference signal at unknown random frequencies. The task is the development of a method for recognizing a reference signal for the case when the interference consists of an unknown periodic signal that can be represented by a finite sum of basis functions. In addition, interference may also include deterministic signals from a given set with unknown weighting coefficients, which are simultaneously transmitted over the communication channel with the reference signal. Method. The method of approximating the unknown periodic component of the interference by the sum of basis functions is used. The current number of values of the signal that enters the recognition system depends on the number of basis functions. This signal is the sum of the basis functions and the reference signal with unknown weighting coefficients. To obtain the values of these coefficients, the method based on the properties of the disproportion functions is used. The recognition process is reduced to the calculation of the weight coefficient of the reference signal. If it is zero, it indicates that the reference signal is not part of the signal being analyzed. The recognition system is multi-level. The number of levels depends on the number of basis functions. Results. The obtained results show that, provided that the reference signal differs by at least one component from the given set of basis functions, the recognition is successful. The given examples show that the system recognizes the reference signal even in conditions where the weighting coefficient of the interference is almost 1000 times greater than the coefficient for the reference signal. The recognition system also works successfully in conditions where the interference includes the sum of deterministic signals from a given set, which are simultaneously transmitted over the communication channel. Conclusions. The scientific novelty of the obtained results is that a method for recognizing the reference signal has been developed in conditions where only an upper estimate of its maximum frequency is known for the periodic component of the interference. Also, recognition occurs when, in addition to unknown periodic interference, the signals from a given set with unknown weighting coefficients are superimposed on the reference signal. In the process of recognition, in addition to the weighting factor for the reference signal, the factors for the interference components are also obtained. UK: Актуальність. Розв’язана актуальна задача є розпізнавання еталонного сигналу при наявності адитивної завади. Мета. Розпізнавання еталонного сигналу по отриманому значенню його вагового коефіцієнту, коли адитивна завада накладається на спектр еталонного сигналу на невідомих випадкових частотах. Завдання: розробити метод розпізнавання еталонного сигналу для випадку, коли завада складається із невідомого періодичного сигналу, який може бути представлений кінцевою сумою базисних функцій. В заваду можуть також входити детерміновані сигнали із заданої множини з невідомими ваговими коефіцієнтами, які одночасно із еталонним передаються по каналу зв’язку. Для розв’язання задачі застосовується метод апроксимації невідомої періодичної складової завади сумою базисних функцій. Поточна кількість значень сигналу, що поступає на систему розпізнавання залежить від кількості базисних функцій. Цей сигнал є сумою базисних функцій і еталонного сигналу із невідомими ваговими коефіцієнтами. Метод. Для отримання їх значень вагових коефіціентів використовується метод, що базується на властивостях функцій непропорційності. Процес розпізнавання зводиться до обчислення вагового коефіцієнта еталонного сигналу і порівняння його з нулем. Система розпізнавання багаторівнева. Кількість рівнів залежить від кількості базисних функцій. Результати. Отримані результати свідчать, що якщо еталонний сигнал відрізнятися хоча б на одну складову від заданої множини базисних функцій, розпізнавання відбувається успішно. Приведені приклади свідчать, що система розпізнає еталонний сигнал навіть в умовах, коли ваговий коефіцієнт завади майже в 1000 раз перевершує коефіцієнт при еталонному сигналові. Система розпізнавання працює успішно також в умовах, коли завада включає суму детермінованих сигналів із заданої множини, які одночасно передаються по каналу зв’язку. Висновки. Наукова новизна отриманих результатів в тому, що розроблено метод розпізнавання еталонного сигналу в умовах, коли для періодичної складової завади відома лише оцінка зверху її максимальної частоти. Також розпізнавання відбувається, коли крім невідомої періодичної завади на корисний еталонний сигнал накладаються сигнали із заданої множини з невідомими ваговими коефіцієнтами. В процесі розпізнавання крім вагового коефіцієнту для корисного еталонного сигналу також отримуються коефіцієнти для складових завади.Item Polynomial estimation of data model parameters with negative kurtosis(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Chepynoha, V. V.; Chepynoha, A. V.; Palahin, V. V.; Чепинога, В. В.; Чепинога, А. В.; Палагін, В. В.EN: Context. The paper focuses on the problem of estimating the center of distribution of the random component of experimental data for density models with a negative kurtosis. Objective. The goal of this research is to develop methods to improve the efficiency of polynomial estimation of parameters of experimental data with a negative kurtosis coefficient. Method. The study applies a relatively new approach to obtaining estimates for the center of the probability distribution from the results of experimental data with a stochastic component. This approach is based on polynomial estimation methods that rely on the mathematical apparatus of Kunchenko's stochastic polynomials and the description of random variables by higher-order statistics (moments or cumulants). A number of probability density distributions with a negative kurtosis coefficient are used as models of the random component. As a measure of efficiency, the ratio of variance of the estimates for the center of the distribution found using polynomial and classical methods based on the parameter of amount of information obtained is used. The relative accuracy of polynomial estimates in comparison with the estimates of the mean, median and quantile estimates (center of curvature) is researched using the Monte Carlo method for multiple tests. Results. Polynomial methods for estimating the distribution center parameter for data models of probability distribution density with a negative kurtosis coefficient have been constructed. Conclusions. The research carried out in this paper confirms the potentially high efficiency of polynomial estimates of the coordinates of the center of the experimental data, which are adequately described by model distributions with a negative kurtosis. Statistical modeling has confirmed the effectiveness of the obtained estimates in comparison with the known non-parametric estimates based on the statistics of the mean, median, and quantile, even with small sample sizes. UK: Актуальність. В роботі розглянуто задачу оцінювання центру розподілу випадкової складової експериментальних даних для моделей щільності з від’ємним коефіцієнтом ексцесу. Мета. Метою роботи є отримання методів підвищенні ефективності поліноміального оцінювання параметрів експериментальних даних з від’ємним коефіцієнтом ексцесу. Метод. В дослідженні застосовано відносно новий підхід для отримання оцінок центру розподілу імовірності з результатів експериментальних даних, що мають стохастичну складову. Цей підхід засновано на поліноміальних методах оцінювання, котрі спираються на математичний апарат стохастичних поліномів Кунченка та опис випадкових величин статистиками вищих порядків (моментами чи кумулянтами). В якості моделей випадкової складової в роботі використано ряд розподілів щільності імовірності з від’ємним коефіцієнтом ексцесу. В якості міри ефективності оцінок було використано відношення дисперсії оцінки центру розподілу, знайденої з використанням поліноміальних та класичних методів, виходячи із параметра кількості добутої інформації. Досліджено, із застосуванням методу Монте-Карло для багаторазових випробувань, відносну точність поліноміальних оцінок у порівнянні з оцінками середнього, медіани та квантильних оцінок (центру перегину). Результати. Побудовано поліноміальні методи оцінювання параметра центру розподілу для моделей даних щільності розподілу імовірності з від’ємним коефіцієнтом ексцесу. Висновки. Дослідження, що були проведені в даній роботі, підтверджують потенційно високу ефективність поліноміальних оцінок координати центру експериментальних даних, що адекватно описуються модельними розподілами з від’ємним коефіцієнтом ексцесу. Статистичне моделювання підтвердило ефективність отриманих оцінок в порівнянні із відомими непараметричними оцінками, на основі статистик середнього, медіани і квантильної оцінки, причому навіть при малих об’ємах вибірки.Item Growing tree method for optimisation of multifactorial experiments(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Koshovyi, M. D.; Pylypenko, O. T.; Ilyina, I. V.; Tokarev, V. V.; Кошовий, М. Д.; Пилипенко, О. Т.; Ільїна, І. В.; Токарєв, В. В.EN: Context. The task of planning multifactorial experiments is important in science and industrial production. In the context of competition, rising costs, and increasing efficiency, it is necessary to optimize plans for multifactorial experiments in terms of cost and time. To solve this problem, there are a number of approaches and methods, the choice of which for a competitive technical task is an important and difficult task. In this regard, there is a need to develop new methods for optimizing the cost (time) of multifactorial experiment plans, compare them with existing methods, and give recommendations for practical application in the study of real objects. Objective. The purpose of the study is to develop and test the method of growing trees, to evaluate its effectiveness in comparison with other methods. The following tasks has been solved to achieve this goal: the proposed method of growing trees has been implemented in the form of software; the method has been used to optimize plans for multifactorial experiments in the study of real objects; its effectiveness has been evaluated in comparison with other methods; recommendations for its use were given. Method. The proposed method of growing trees is based on the application of graph theory. The advantage of the method is the reduction of time for solving optimization problems related to the construction of optimal plans for multifactorial experiments in terms of cost (time) expenses. Another characteristic feature is the high accuracy of solving optimization problems. Results. The results of experiments and comparisons with other optimization methods confirm the efficiency and effectiveness of the proposed method and allow us to recommend it for the study of objects with the number of significant factors k ≤ 7. It is promising to further expand the range of scientific and industrial objects for their study using this method. Conclusions. A growing tree method has been developed for the optimization of multifactorial experimental plans in terms of cost and time expenditures, along with software that implements it using the Angular framework and the TypeScript programming language. The effectiveness of the growing tree method is shown in comparison with the following methods: complete and limited enumeration, monkey search, modified Gray code application, and bacterial optimization. The growing tree method is faster than complete enumeration and can be applied to optimize multifactorial experimental plans in terms of cost (time) expenses for objects with a number of factors k ≤ 7. In solving optimization problems, the method of growing trees gives better results compared to monkey search, limited enumeration and bacterial optimization. UK: Актуальність. Задача планування багатофакторних експериментів займає важливе місце в науці та промисловому виробництві. При цьому в умовах конкуренції. зростання витрат. підвищення ефективності необхідна оптимізація планів багатофакторних експериментів за вартісними та часовими витратами. Для вирішення цієї задачі існує ряд підходів та методів. вибір яких для конкретного технічного завдання є важливою та складною задачею. У зв’язку з цим виникає необхідність в розробці нових методів оптимізації за вартісними (часовими) витратами планів багатофакторних експериментів. порівнянні їх з уже існуючими методами та видачі рекомендацій по практичному застосуванні при дослідженні реальних об’єктів. Мета. Мета роботи полягає у розробці та апробації методу зростаючих дерев. оцінки його ефективності у порівнянні з іншими методами. При цьому для дослідження мети вирішені наступні завдання: запропонований метод зростаючих дерев реалізований у вигляді програмного забезпечення; метод застосований для оптимізації планів багатофакторних експериментів при дослідженні реальних об’єктів; проведена оцінка його ефективності у порівнянні з іншими методами; видані рекомендації по його використанню. Метод. Запропонований метод зростаючих дерев заснований на застосуванні теорії графів. Перевагою методу є скорочення часу вирішення оптимізаційних задач. пов’язаних з побудовою оптимальних за вартісними (часовими) витратами планів багатофакторних експериментів. Характерною рисою є також висока точність вирішення оптимізаційних задач. Результати. Результати експериментів та порівняння з іншими методами оптимізації підтверджують працездатність та ефективність запропонованого методу та дозволяють рекомендувати його для дослідження об’єктів із числом суттєвих факторів k ≤ 7. Перспективним є подальше розширення кола об’єктів наукового та промислового призначення для їх дослідження цим методом. Висновки. Розроблено метод зростаючих дерев для оптимізації за вартісними та часовими витратами планів багатофакторних експериментів та програмне забезпечення. що його реалізує за допомогою framework Angular на мові розробки TypeScript. Показана ефективність методу зростаючих дерев у порівнянні з наступними методами: повний та обмежений перебір. мавпячий пошук. застосування модифікованого коду Грея. бактеріальна оптимізація. Метод зростаючих дерев має більшу швидкодію ніж повний перебір та може застосовуватися для оптимізації планів багатофакторних експериментів за вартісними (часовими) витратами для об’єктів з кількістю факторів k ≤ 7. При рішенні оптимізаційних задач метод зростаючих дерев дає кращі результати у порівнянні з мавпячим пошуком. обмеженим перебором та бактеріальною оптимізацією.Item Generalized fractional gaussian noise prediction based on the Walsh functions(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Gorev, V. N.; Gusev, A. Yu.; Korniienko, V. I.; Shedlovska, Y. I.; Горєв, В. М.; Гусєв, О. Ю.; Корнієнко, В. І.; Шедлоська, Я. І.EN: Context. Some of the authors’ recent papers were devoted to the Kolmogorov-Wiener filter for telecommunication traffic prediction in some stationary models, such as the fractional Gaussian noise model, the power-law structure function model, and the GFSD (Gaussian fractional sum-difference) model. Recently, the so-called generalized fractional Gaussian noise model was proposed for stationary telecommunication traffic description in some cases. So, in this paper the theoretical fundamentals of the continuous Kolmogorov-Wiener filter used for the prediction of the generalized fractional Gaussian noise are investigated. Objective. The aim of the work is to obtain the filter weight function as an approximate solution of the corresponding Wiener–Hopf integral equation with the kernel equal to the generalized fractional Gaussian noise correlation function. Method. A truncated Walsh function expansion is proposed in order to obtain the corresponding solution. This expansion is a special case of the Galerkin method, in the framework of which the unknown function is sought as a truncated series in orthogonal functions. The integral brackets and the results for the mean absolute percentage errors, which are a measure of discrepancy between the left-hand side and the right-hand side of the Wiener-Hopf integral equation, are calculated numerically on the basis of the Wolfram Mathematica package. Results. The investigation is made for approximations up to sixty four Walsh functions. Different model parameters are investigated. It is shown that for different model parameters the proposed method is convergent and leads to small mean absolute percentage errors for approximations of rather large numbers of Walsh functions. Conclusions. The paper is devoted to a theoretical construction of the continuous Kolmogorov-Wiener filter weight function for the prediction of a stationary random process described by the generalized fractional Gaussian noise model. As is known, this model may give a good description of some actual telecommunication traffic data in systems with packet data transfer. The corresponding weight function is sought on the basis of the truncated Walsh function expansion method. The corresponding discrepancy errors are small and the method is convergent. UK: Актуальність. Деякі з нещодавніх статей авторів присвячені фільтру Колмогорова-Вінера для прогнозування телекомунікаційного трафіку в деяких стаціонарних моделях, таких як модель фрактального гаусівського шуму, модель степеневої структурної функції та GFSD (Gaussian fractional sum-difference) модель. Нещодавно так звана модель узагальненого фрактального гаусівського шуму була запропонована для опису стаціонарного телекомунікаційного трафіку в деяких випадках. Тож в цій статті досліджено теоретичні основи неперервного фільтра Колмогорова-Вінера, застосовного для прогнозування узагальненого фрактального гаусівського шуму. Мета роботи. Метою роботи є отримати вагову функцію фільтра як наближений розв’язок відповідного інтегрального рівняння Вінера-Хопфа з ядром, що дорівнює кореляційній функції узагальненого фрактального гаусівського шуму. Метод. Метод обірваних розвинень за функціями Волша запропоновано для отримання відповідного розв’язку. Таке розвинення є частинним випадком методу Галеркіна, в рамках якого невідома функція шукається у вигляді обірваного розвинення за ортогональними функціями. Інтегральні дужки та результати для середньої абсолютної відсоткової помилки відхилу лівої частини інтегрального рівняння Вінера-Хопфа від правої обчислені чисельно на основі пакету Wolfram Mathematica. Результати. Дослідження зроблене для наближень включно до наближення шістдесяти чотирьох функцій Волша. Досліджено різні параметри моделі. Показано, що для різних параметрів моделі запропонований метод є збіжним та призводить до малих середніх абсолютних відсоткових помилок для наближень доволі великої кількості функцій Волша. Висновки. Статтю присвячено теоретичній побудові вагової функції неперервного фільтра Колмогорова-Вінера для прогнозування стаціонарного випадкового процесу, що описується моделлю узагальненого фрактального гаусівського шуму. Як відомо, така модель може добре описувати певні експериментальні дані в системах з пакетною передачею даних. Відповідна вагова функція шукається на основі обірваного розвинення за функціями Волша. Відповідні помилки відхилу є малими та метод є збіжним.Item Метод синтезу радіотехнічних cлідкувальних систем високої точності з розділеними процедурами управління і фільтрації(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Ревенко, В. Б.; Каращук, Н. М.; Revenko, V. B.; Karashchuk, N. N.UK: Актуальність. У комбінованих системах автоматичного управління (САУ) з принципом керування за збуренням виникають труднощі контролю збурень у деяких об’єктах радіотехнічних систем та дещо менша точність. Це особливо помітно, коли на об’єкт діє кілька рівноцінних збурень, врахування яких потребує підвищення складності і зменшення надійності САУ. А нехтування різко знижує точність системи. Тому є необхідність у розробці методу синтезу радіотехнічних слідкувальних систем, який усуває вказані недоліки. Мета. Розробка методу синтезу автоматичних слідкувальних систем високої точності із розділеними процедурами управління та фільтрації в умовах, коли величина, яка управляється, не вимірюється (вхідний корисний вплив), при наявності збурень для побудови слідкувальних систем (особливо радіотехнічних, де вхідна корисна дія не вимірюється, а тому комбіноване управління не можливе). Метод. Для досягнення мети дослідження використовувалися методи теорії автоматичного управління. Результати. Показано, що в слідкувальних САУ, які працюють за відхиленням існує протиріччя між умовами роздільного синтезу фільтра оцінювання (зглажування) і фільтра (регулятора) управління. Запропоновано рішення задачі управління і оцінювання в рамках двоконтурних систем, еквівалентних комбінованим системам. Другий контур можна представити добутком зворотної передаточної функції за помилкою першого контуру на передаточну функцію регулятора, охопленого позитивним зворотнім зв’язком, а також на зворотну передаточну функцію об’єкту управління без інтегруючих ланок. Запропоновано замість розімкнутого регулятора застосувати фільтр оцінювання з передаточною функцією замкнутого фільтра для отримання оцінки. Характеристичний поліном двоконтурної системи автоматичного управління виключає вплив стійкого фільтра оцінювання другого контуру на стійкість всієї САУ. Поліном чисельника передаточної функції за помилкою повинен мати різницю поліномів, що забезпечує досягнення інваріантності. Двоконтурна САУ являється еквівалентною комбінованій, так як в ній забезпечується: інваріантність помилки відносно задавальної дії без безпосереднього її вимірювання; cтійкість першого контуру при стійкому другому контурі. Синтезована двоконтурна САУ, еквівалентна комбінованій. Розрахований та побудований фільтр оцінювання, проведений аналіз впливу цього фільтра на астатизм САУ (тобто на її точність). Висновки. Наукова новизна розробленого методу синтезу автоматичних слідкувальних систем високої точності із розділеними процедурами управління та фільтрації в умовах, коли величина, яка управляється, не вимірюється при наявності збурень полягає в тому, що еквівалентність комбінованим системам, на відміну від методів диференціальних зв’язків, досягається не трьома, а двома контурами управління. Практична значущість полягає в тому, що запропонований метод доцільно застосовувати для побудови слідкувальних радіотехнічних систем, де вхідна корисна дія не вимірюється при наявності зовнішніх впливів та збурень, в системах управління літальними апаратами. EN: Context. In combined automatic control systems (ACS) with the principle of control by disturbance, there are difficulties in controlling disturbances in some objects of radio engineering systems and somewhat lower accuracy. This is especially noticeable when the object is affected by several equal disturbances. Taking them into account requires increasing the complexity and reducing the reliability of the ACS. And neglect sharply reduces the accuracy of the system. Therefore, there is a need to develop a method of synthesis of radio technical tracking systems that eliminates the indicated shortcomings. Objective. The article presents a synthesis method for high precision radio tracking systems, which are equivalent to combined systems with split control and filtering procedures when the entry useful (preset) action, which is not measured and external disturbances and interferences are present simultaneously. Method. Methods of automatic control theory were used to achieve the goal of the research. Results. It has been demonstrated that there is a conflict between the conditions for split synthesis of the evaluation (smoothing) filter and the control filter (regulator) in automatic tracking control systems operating with deviation. The article offers a solution to the problem of control and evaluation in the framework of two-circuit systems, which are equivalent to combined systems. The second circuit can be presented as a product of a reverse transfer function with an error in the first circuit to the transfer function of Controller, which has a positive feedback from the operator, as well as the reverse transfer function of the control object without integrating links. It is proposed to use for evaluation an evaluation filter with closed filter transfer function instead of an open regulator. The characteristic polynomial of a two-circuit automatic control system (ACS) excludes the influence of the stable second-circuit evaluation filter on the stability of the entire ACS. The polynomial of the numerator of the transfer function must have the difference of polynomials by error, which ensures the achievement of invariance. A double-circuit ACS is equivalent to a combined one, since it provides the following: invariance of the error with respect to the preset action without directly measuring it; stability of the first circuit with a stable second circuit. The synthesized double-circuit ACS is equivalent to a combined one. The author has calculated and constructed the evaluation filter, the influence of this filter on ACS astatism (i. e., on its accuracy) has been analyzed. Conclusions. The scientific novelty of the developed method of synthesis of high-precision automatic tracking systems with separate control and filtering procedures in conditions where the controlled value is not measured in the presence of disturbances is as follows. Equivalence to combined systems, in contrast to the methods of differential connections, is achieved not by three, but by two control loops. The practical significance lies in the fact that the proposed method is advisable to use for the construction of surveillance radio engineering systems, where the input useful effect is not measured in the presence of external influences and disturbances. In aircraft control systems.Item Energy efficiency research of LPWAN technologies(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Lykov, Y. V.; Gorelov, D. Y.; Lykova, A. A.; Savenko, S. O.; Ликов, Ю. В.; Горелов, Д. Ю.; Ликова, Г. О.; Савенко, С. О.EN: Context. The emergence of the Internet of Things (IoT) has led to the development of various low-power wide area network (LPWAN) technologies that are designed to provide transmission of small data packets over long distances with minimal energy consumption. The two most well-known LPWAN technologies are LoRaWAN and Sigfox. This study aims to compare the energy efficiency of these two technologies to determine their suitability for use in autonomous solutions. Objective. The objective of this study is to compare the energy efficiency of LoRaWAN and Sigfox technologies for IoT devices. The comparison will help determine which technology is better for autonomous solutions when devices need to operate for extended periods of time without frequent battery replacements. Method. In this work, taking into account the specifications of the investigated radio technologies, mathematical modeling of the time of data transmission or reception is used depending on the payload, and information on the power supply current is taken from official datasheets for the components of the investigated devices. Results. The results of the study show that both LoRaWAN and Sigfox are energy-saving technologies, but LoRaWAN is generally more energy-efficient than Sigfox. In addition, LoRaWAN has adaptive modes and significantly more manual settings, which in some cases further reduces the energy per bit of data compared to Sigfox. Conclusions. LoRaWAN is the best choice for autonomous solutions where energy efficiency is crucial. This study provides valuable information for designers and developers of IoT devices, allowing them to make informed decisions when choosing LPWAN technologies for their autonomous solutions. UK: Актуальність. Поява Інтернету речей (IoT) спричинила розробку різних технологій глобальної мережі з низьким енергоспоживанням (LPWAN), які призначені для забезпечення передачі невеликих пакетів даних на великі відстані при мінімальному споживанні енергії. Двома найбільш відомими технологіями LPWAN є LoRaWAN та Sigfox. Це дослідження спрямоване на порівняння енергоефективності цих двох технологій, щоб визначити їхню придатність для використання в автономних рішеннях. Мета. Метою цього дослідження є порівняння енергоефективності технологій LoRaWAN та Sigfox для пристроїв IoT. Порівняння допоможе визначити, яка технологія краща для автономних рішень, коли пристрої повинні працювати протягом тривалого часу без частої заміни батареї. Метод. У роботі враховуючи специфікації досліджуємих радіотехнологій використовується математичне моделювання часу передачі або прийому даних в залежності від корисного навантаження, інформацію про струми споживання взято з офіційних специфікацій на компоненти досліджуваних пристроїв. Результати. Результати дослідження показують, що і LoRaWAN, і Sigfox є енергозберігаючими технологіями, але LoRaWAN загалом енергоефективний, ніж Sigfox. Крім того, LoRaWAN має адаптивні режими та значно більше ручних налаштувань, що в деяких випадках ще додатково зменшить енергію на біт даних в порівняні з Sigfox. Висновки. LoRaWAN є найкращим вибором для автономних рішень, де енергоефективність має вирішальне значення. Це дослідження дає цінну інформацію проектувальникам і розробникам пристроїв IoT, дозволяючи їм приймати обґрунтовані рішення при виборі технологій LPWAN для своїх автономних рішень.Item Mathematical model of the current time for three-fragment radar signal with non-linear frequency modulation(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Kostyria, O. O.; Нryzo, A. A.; Dodukh, O. M.; Narezhnyi, O. P.; Fedorov, A. V.; Костиря, О. О.; Гризо, А. А.; Додух, О. М.; Нарєжній, О. П.; Федоров, А. В.EN: Context. The authors of the article have developed a new mathematical model that allows taking into account frequency and phase distortions that occur in a three-fragment signal during the transition from one fragment to another, when the rate of frequency modulation of the signal changes. The object of research is the process of formation and processing of radar non-linear frequency modulation signals. Objective. The purpose of the work is to develop and research a mathematical model of current time for a signal with non-linear frequency modulation, which consists of three linear frequency modulated fragments. Method. The article provides a theoretical justification of the need to develop a mathematical model in the current time for a three-fragment signal with non-linear frequency modulation, capacity for work of the created model is demonstrated on the example of several radio signals that differ in frequency parameters. With the same signal parameters, the obtained results were compared with the results of the known model, for which known methods of spectral and correlation analysis were used. A distinctive feature of the proposed model is the consideration of jumps in the instantaneous frequency and phase of the signal that occur during the transition from one linear-frequency modulated fragment to the next. Such jump-like changes in frequency and phase in known models of signals with non-linear frequency modulation are not compensated for, which causes distortion of their spectra and an increase the side lobes level of auto-correlation (mutual-correlation) functions. Results. A comparative check of the developed and known signal models indicates a decrease the side lobes level of the autocorrelation function by 3 dB or more, depending on the given frequency-time parameters. Conclusions. The application of the proposed mathematical model makes it possible to form and process radar signals, which include three linear-frequency modulated fragments. Compensation of jump-like changes in frequency and phase leads to a decrease in the degree of distortion of the spectrum and, as a result, an increase in its effective width, which ensures a narrowing of the main lobe and a decrease the side lobes level of the auto-correlation function. UK: Актуальність. Одним з напрямків удосконалення існуючих та створення нових радіолокаційних засобів є запровадження зондувальних сигналів з модуляцією частоти (фази), так званих складних сигналів, до яких відносяться сигнали з нелінійною частотною модуляцією. Одним з різновидів цих сигналів є такі, що складаються з трьох лінійно-частотно модульованих фрагментів. Однак широке використання трифрагментних сигналів стримується недостатньою проробкою математичного апарату, який достовірно відображає процеси їх формування та обробки. Авторами статті розроблено нову математичну модель, яка дозволяє враховувати частотні та фазові спотворення, що виникають у трифрагментному сигналі при переході від одного фрагменту до іншого, коли відбувається зміна швидкості частотної модуляції сигналу. Мета роботи – розроблення та дослідження математичної моделі поточного часу для сигналу з нелінійною частотною модуляцією, який складається з трьох лінійно-частотно модульованих фрагментів. Метод. В статті наведено теоретичне обґрунтування необхідності розроблення математичної моделі у поточному часі для трифрагментного сигналу з нелінійною частотною модуляцією, продемонстровано працездатність створеної моделі на прикладі кількох радіосигналів, які відрізняються за частотними параметрами. За однакових сигнальних параметрів здійснено порівняння отриманих результатів з результатами роботи відомої моделі, для чого використовувалися відомі методи спектрального та кореляційного аналізу. Відмінною особливістю запропонованої моделі є врахування стрибків миттєвої частоти і фази сигналу, які виникають під час переходу від одного лінійно-частотно модульованого фрагменту до наступного. Такі стрибкоподібні зміни частоти та фази в відомих моделях сигналів з нелінійною частотною модуляцією не компенсуються, що спричиняє спотворення їх спектрів та збільшення рівня бічних пелюсток авто-кореляційних (взаємно-кореляційних) функцій. Результати. Порівняльна перевірка розробленої та відомої моделей сигналів свідчить про зменшення рівня бічних пелюсток автокореляційної функції на 3 дБ і більше в залежності від заданих частотно-часових параметрів. Висновки. Застосування запропонованої математичної моделі дозволяє формувати та обробляти радіолокаційні сигнали, до складу яких входить три лінійно-частотно модульованих фрагменти. Компенсація стрибкоподібних змін частоти та фази призводить до зменшення ступеня спотворення спектру та, як наслідок, збільшення його ефективної ширини, що забезпечує звуження головної пелюстки та зменшення рівня бічних пелюсток авто-кореляційної функції.Item Power supply of ring antenna using directional couplers(Національний університет "Запорізька політехніка", 2023) Ilnitskyi, L. Ya.; Shcherbyna, O. A.; Zaliskyi, M. Yu.; Mykhalchuk, I. I.; Kozhokhina, O. V.; Ільницький, Л. Я.; Щербина, О. А.; Заліський, М. Ю.; Михальчук, І. І.; Кожохіна, О. В.EN: Context. The circular polarization of radio waves is used in various electronic systems. This includes, for example, space communications stations, some radio relay communication systems, radar stations, data transmission systems and others. The characteristics of radio wave propagation are studied by using electromagnetic waves separated by circular orthogonal polarization in radiomonitoring and radiocontrol systems. Compared to other antenna types, circularly polarized antennas, such as rings, have superior design simplicity and excellent electrodynamics properties. Objective. The objective of this study is to analyse the characteristics and application of directional microstrip couplers for supplying power to ring antennas. Method. To better the performance of microstrip ring antennas, the reasons for their limited operating frequency range are analysed. These causes include the frequency-dependent parameters of the coupler, errors in calculating the directional coupler circuit, and radiation from asymmetric strip lines. To understand how supply lines, affect antenna characteristics, correlations between radiation fields determined in both its coordinate system and that of the primary axis are taken into account. Results. An analysis of the dependence graphs of the main characteristics of ring microstrip antennas with intricate power supply circuits for directional couplers and comparison with similar characteristics for simple circuits revealed that the shape of the radiation pattern in the higher radiation hemisphere became symmetrical about the axis, especially when symmetrically supplying the ring with branch-line couplers. The frequency band has also widened, at which there was an acceptable degree of deviation in the ellipticity coefficient from unity. Conclusions. The simulation results of microstrip ring antennas with power lines connected to directional couplers of different types showed that supplying the ring antenna with electricity via the directional coupler ensures circular polarization for the emitted electromagnetic waves. Additionally, the range of operating frequencies where there is only a small discrepancy in ellipticity coefficient remains at an acceptable level of –3 dB is quite broad. By utilizing directional branch-line couplers to power a ring antenna, it is possible to simultaneously emit both right and left circularly polarized waves with the same antenna. UK: Актуальність. В різних радіоелектронних системах застосовують радіохвилі з коловою поляризацією. Наприклад, це станції космічного зв’язку, деякі системи радіорелейного зв’язку, радіолокаційні станції, системи передачі даних і т.д. Електромагнітні хвилі, розкладені в коловому ортогональному поляризаційному базисі, використовують у системах радіомоніторингу та радіоконтролю, при дослідженнях особливостей поширення радіохвиль. Серед антен, які створені для приймання і випромінювання електромагнітних хвиль з коловою або обертовою поляризацією, за простотою конструкції та за електродинамічними характеристиками вигідно відрізняється кільцева антена. Мета роботи – дослідження особливостей побудови та використання мікросмужкових спрямованих відгалужувачів для живлення кільцевих антен. Метод. Для удосконалення пристроїв живлення мікросмужкових кільцевих антен та покращення їх властивостей розглядаються основні фактори, які викликають звуження робочого діапазону частот антени: частотна залежність параметрів спрямованого відгалужувача, коректність розрахунку схеми спрямованого відгалужувача, випромінювання несиметричних смужкових ліній. Обґрунтування впливу елементів живлення на характеристики кільцевої антени використовується зв’язок між полем випромінювання, аналітично визначене у власній системі координат, і полем випромінювання антени в основній системі координат. Результати. Аналіз графіків залежностей основних характеристик кільцевих мікросмужкових антен з ускладненими схемами живлення спрямованих відгалужувачів і порівняння з аналогічними характеристиками для простих схем показало, що форма діаграми спрямованості у верхній півсфері випромінювання стала симетричною відносно осі, особливо у випадку симетричного живлення кільця шлейфовими відгалужувачами. Також розширився діапазон частот, у якому відхилення коефіцієнту еліптичності від одиниці знаходиться на допустимому рівні. Висновки. Результати моделювання мікросмужкових кільцевих антен з лініями живлення на спрямованих відгалужувачах різних типів показали, що збудження кільця за допомогою спрямованого відгалужувача забезпечує випромінювання електромагнітних хвиль колової поляризації. При цьому діапазон робочих частот, у якому залишається на допустимому рівні –3дБ відхилення коефіцієнту еліптичності досить широкий. Живлення кільцевої антени пристроями, побудованими на шлейфових спрямованих відгалужувачах, дає можливість за допомогою однієї кільцевої антени одночасного випромінювання хвиль з правим та лівим напрямом обертання вектора напруженості електричного поля.