Радіоелектроніка, інформатика, управління - 2017, №2 (41)
Permanent URI for this collectionhttps://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/28224
Browse
Recent Submissions
Item Принципи, алгоритми і результати підвищення ефективності самоналагоджувальної системи керування об’єктом технологічного типу(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Хобін, В. А.; Левінський, М. В.; Khobin, V. A.; Levinskyi, M. V.UK: Актуальність. Самоналагодження параметрів регуляторів є актуальним при керуванні об’єктами технологічного типу, тому що зміни властивостей сировини й енергоносіїв, деградація устаткування в ході технологічного процесу змінюють не тільки значення керованих змінних, але й характер власного руху систем автоматичного регулювання в замкнутому контурі. У математичних моделях такі впливи відносять до параметричних збурень і відображають їх у тому числі за допомогою змінного коефіцієнта передачі об’єкта керування. Для ряду технологічних об’єктів керування діапазон його зміни може перевищувати значення десять. При цьому типові системи регулювання з незмінними параметрами регулятора втрачають стійкість і переходять у позиційний режим роботи. Щоб зберегти компроміс між показниками якості й стійкістю процесів у системі з такими об’єктами, необхідно використовувати самоналагодження параметрів регулятора. Мета. Підвищення ефективності самолагоджувальної системи керування, яка для ідентифікації змінного коефіцієнта передачі об’єкта керування використовує складову власного руху. Метод. Пропонується вдосконалення принципів і алгоритмів роботи самолагоджувальної системи, які підвищують її стійкость і динамічну точность. Для цього в склад вихідної системи включаються нові ланки і зв’язки. Враховуючи наявність у системі нелінійних і нестаціонарних ланок, для її дослідження обране імітаційне моделювання в середовищі Simulink пакета програм Matlab. Результати. Сплановані і проведені компютерні експерименти з моделями альтернативних структур системи за умов, які наближені до реальних умов її функціонування. Проведене тестування типовими моделями змін коефіцієнта передачі об’єкта. Отримані графіки і числові показники, що характеризують ефективність роботи самоналагоджувальної системи вихідної і удосконаленої структур. Висновки. Для підвищення стійкості і динамічної точності системи необхідно зменшити інерційність її контуру самоналагодження, вплив фазових зрушень фільтрованих змінних у цьому контурі на формування оцінок імовірносних характеристик, а також вплив коефіцієнта передачі об’єкта на похибку регулювання контуру самоналагодження. EN: Context. The issue of self-tuning was and still remains relevant when controlling objects of technological type, because changing properties of raw materials and energy carriers, equipment degradation during technological process do change not only the values of the controlled variables, but also the nature of own motion of the automatic control systems (ACS) in the closed loop. In the mathematical models such impacts attribute to parametric disturbances and reflect them including with changing transition coefficient of the control object (CO). For a number of technological type CO the range of its change can exceed the value of ten. For all that typical ACS with constant controller parameters loose the stability in small and turn to position mode. To maintain a compromise between quality indicators and the processes stability in ACS of such CO, it is necessary to use self-tuning of controller parameters. Objective. Increase of effectiveness in self-tuning automatic control system, which uses own part of motion to identify varying transition coefficient of the control object. Method. The enhancements of principles and operating algorithms of self-tuning automatic control system (STACS) are proposed. They increase its stability and dynamic accuracy. To achieve this, new links and connections are inserted in the system. Taking into account the presence of non-linear and non-stationary links in the system, for its research the modeling in Simulink environment of the MatLab program package was chosen. Results. Computer experiments with the models of alternative system structures were planned and carried out for the conditions, which are close to the real conditions of its operation. Testing with the typical models of CO transition coefficient change was carried out. The diagrams and numeric values, which characterize the effectiveness of STACS of initial and enhanced structures, were obtained. Conclusions. To increase the stability and dynamic accuracy of the system, it is necessary to decrease the lag of its self-tuning loop, influence of filtered variables phase shifts in this circuit on forming the evaluations of the stochastic characteristics, as well as control object transition coefficient influence on the control error of the self-tuning loop.Item Моделювання системи автоматичного регулювання швидкістю випалювальних візків конвеєрних машин(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Лобов, В. Й.; Лобова, К. В.; Lobov, V. Y.; Lobova, K. V.UK: Актуальність. Вирішено актуальну задачу розробки сучасних математичних моделей для дослідження регулювання швидкістю випалювальних візків конвеєрної машини, що дозволяє підтримувати заданий рівень висоти шару котунів та забезпечує оптимальний технологічний процес по випалу котунів і максимальну продуктивність. Мета роботи – представлення результатів розробки математичної моделі для регулювання швидкості випалювальних візків конвеєрної машини із реалізацією сучасної SCADA-системи для управління продуктивністю конвеєрної машини шляхом регулювання швидкості переміщення її випалювальних візків, що приводить до зміни висоти шару котунів на цих візках. Метод. Для оцінювання динамічних характеристик системи електроприводу і моделювання регулювання швидкості переміщення випалювальних візків конвеєрної машини використовувано потужний і універсальний метод дослідження - графічне середовище імітаційного моделювання Simulink, що є додатком до пакету для числового аналізу MATLAB. При моделюванні з використанням Simulink використовується принцип візуального програмування, відповідно до якого, користувач на екрані з бібліотеки стандартних блоків створює модель пристрою і здійснює розрахунки. Результати. У запропонованій математичній моделі використовуються вихідні дані конвеєрних машин ОК-306 та LURGI-278. Для побудови математичної моделі автоматизованої системи регулювання швидкості переміщення випалювальних візків конвеєрної машини виконані розрахунки передавальних функцій елементів, що входять у цю систему. У математичній моделі асинхронний двигун представлений спрощеною механічною та електромагнітною ланками зі зворотнім зв’язком по швидкості, які визначені передавальними функціями. У результаті моделювання отримані перехідні процеси при регулювання висоти шару котунів на випалювальних візках та визначено їх вплив на продуктивність конвеєрної машини. Для доцільності удосконалення АСУТП фабрики оґрудкування за рахунок використання математичної моделі для регулювання швидкості руху випалювальних візків розроблена сучасна модель інтерфейсу SCADA-системи, що працює в реальному часі, та дає можливість оперативного диспетчерського управління. Оскільки у системах автоматизованого управління провідні фабрики оґрудкування використовують інструментальну систему SCADA TRACE MODE 6, то систему регулювання висоти шару котунів доцільно розробляти з використанням SCADA TRACE MODE 6. Висновки. На основі використання вихідних даних технологічного процесу випалу котунів на конвеєрній випалювальній машині та виконаних розрахунків у графічному середовищі Simulink MATLAB побудовано математичну модель системи для регулювання швидкості випалювальних візків конвеєрної машини, що відповідно до технологічного процесу дозволяє досліджувати вплив на процес випалу котунів за рахунок керування висоти шару котунів і продуктивність конвеєрної машини. Запропоновану сучасну модель інтерфейсу SCADA-системи, що працює в реальному часі та дає можливість оперативного диспетчерського управління, може бути використано в реальних промислових умовах. EN: Context. Resolves an an actual task of developing advanced mathematical models to study regulation of the roasting trucks speed of the conveyor machine that allows to maintain a predetermined level of height pellet layer and provides optimal process for firing pellets and maximum performance Objective is a presentation of the mathematical model development results for the regulation roasting trucks speed of the conveyor machine with implementation modern SCADA-system for controlling the conveyor machine performance by regulating its moving speed roasting trucks, which leads to a change of height of the pellet layer on the trucks. Method. To evaluate the dynamic characteristics of the drive system and the simulation control the speed of movement of the roasting trucks conveyor machine uses a powerful and universal method of research – graphical environment Simulink simulation modeling, which is a supplement to the package MATLAB for numerical analysis. When using Simulink simulation uses the principle of visual programming, in accordance with which the user on the screen of the library of standard blocks and creates a device model performs calculations. Results. The proposed mathematical model used baseline data of conveyor machines OK-306 and LURGI-278. To construct a mathematical model of the automated speed control system for moving the roasting trucks conveyor machines have calculated transfer functions of elements included in the system. As a result of simulation obtained transients when adjusting the height of the pellet layer on the roasting carts and determine their impact on the performance of the conveyor machine. For the feasibility of improving the control system pelletizing plant by the use of a mathematical model for the regulation of the speed of roasting trucks designed modern model interface SCADA-system that works in real time, and enables operational dispatch management. As the SCADA TRACE MODE 6, the height of the pellet layer control system should be developed using SCADA TRACE MODE 6 pelletizing plant systems leading automated management tool using the system. Conclusions. On the basis of the use of the output of the technological process of roasting of the pellets on the conveyor of the burning car and the calculations in a graphical environment Simulink MATLAB built a mathematical model of the system for controlling the speed of the roasting trucks conveyor machine in accordance with technological process allows to investigate influence on pellet burning process by controlling the height of the pellet layer and the performance of the conveyor machine. The proposed model of a modern SCADA-system interface that works in real time and enables operational dispatch management, can be used in real industrial environments.Item Метод ідентифікації моделей об’єктів із розподіленими параметрами з просторово розподіленим керуванням на основі аналізу інтервальних даних(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Дивак, М. П.; Порплиця, Н. П.; Маслияк, Ю. Б.; Пукас, А. В.; Мельник, А. М.; Dyvak, M. P.; Porplytsya, N. P.; Maslyiak, Y. B.; Pukas, A. V.; Melnyk, A. M.UK: Актуальність. В теорії ідентифікації систем розроблено ряд методів для побудови моделей об’єктів з розподіленими параметрами. Основою математичних моделей таких об’єктів являються системи диференціальних рівнянь в частинних похідних або їх різницеві аналоги. Разом з тим, для синтезу різницевого аналога необхідно використовувати методи структурно-параметричної ідентифікації. Переважно такі методи ґрунтуються на випадкових даних експерименту і похибки вимірювань не враховуються. У випадку урахування похибок вимірювань отримуємо дані в інтервальному вигляді. Останнім часом для розв’язування задач структурної ідентифікації математичних моделей використовують поведінкові моделі медоносних бджіл, які в літературі називають алгоритми бджолиної колонії (АБК). Разом з тим, випадки структурної ідентифікації математичних моделей на основі аналізу інтервальних даних, коли об’єкт з розподіленими параметрами містить просторово розподілені керуючі фактори, в літературі не розглянуто, однак є актуальними для задач моделювання просторового розподілу концентрацій забруднюючих речовин в атмосфері, задач температурно-керованого сушіння тощо. Мета роботи – адаптація відомих методів АБК для розв’язування задачі структурно-параметричної ідентифікації моделей об’єктів з розподіленими параметрами з додатковим урахуванням просторово розподіленого керування. Метод. Структурну та параметричну ідентифікацію здійснено на основі методу аналізу інтервальних даних. В запропонованому методі оператори синтезу структури моделі, на відміну від існуючих методів, побудовано на застосуванні роєвого інтелекту, зокрема, на основі алгоритму бджолиної колонії. Результати. Наведено приклад застосування методу для задачі моделювання процесу сушіння гіпсокартону на завершальній стадії його виробництва. Змодельовано два режими представлення просторово розподіленого керування у вигляді температурного поля сушильної камери. Побудована математична модель адекватно відображає розподіл вологості на листі гіпсокартону при реалізації процесу його сушіння. Висновки. Запропоновано метод ідентифікації інтервальних моделей об’єктів із розподіленими параметрами для випадку просторово розподіленого керування, в якому оператори синтезу структури моделі, на відміну від існуючих методів, побудовано на застосуванні роєвого інтелекту. Важливою особливістю запропонованого методу є його можливість достатньо ефективно «обходити» локальні мінімуми, тобто відкидати ті набори структурних елементів моделі, які не забезпечують її задані прогностичні властивості, чи призводять до переускладнення. EN: Context. There are developed a number of methods to build models of objects with distributed parameters in the system identification theory. The basis of mathematical models of such objects are the systems of partial differential equations or their difference analogs. Therewith, for the synthesis of difference analog the methods of structural and parametric identification must be used. Mainly, such methods are based on random experimental data and measurement errors are not taken into account. When the measurement errors are taken into account we obtain data in interval form. Recently, for solving the tasks of structure identification of mathematical models the honey bee behavioral models are used, which are called the artificial bee colony algorithms (ABCA) in the literature. At the same time, the cases of structure identification of mathematical models based on interval data analysis when the object with distributed parameters includes spatially distributed control factors are not considered in the literature, but are relevant for the tasks of modeling of spatially distribution of pollutant concentrations in the atmosphere and temperature-controlled drying tasks etc. Objective is adaptation of known ABCA methods for solving task of structure and parametric identification of models of objects with distributed parameters with spatially distributed control taken into account in addition. Method. Structure and parametric identification has been implemented based on interval data analysis. In proposed method the operators of model structure synthesis, in contrast to existing methods, are built using the swarm intelligence, particularly based on artificial bee colony algorithm. Results. An example of applying the method for task of modeling of drywall drying process in the final stage of its production is shown. Two modes of representation of spatially distributed control in kind of temperature field in drying oven were modeled. A mathematical model adequately reflects the humidity distribution in the drywall sheets when implementing its drying process. Conclusions. The method for identification of interval models of objects with distributed parameters for the case of spatially distributed control was proposed. The operators of model structure synthesis, in contrast to existing methods, are built using the swarm intelligence. An important feature of the proposed method is its ability to efficiently “bypass” local minima, scilicet reject those sets of structural elements of the model that do not provide its prognostic properties, or lead to very high complexity.Item Анализ решений на основе экспертных данных и рефлексивных процедур вывода(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Гусев, Владислав Борисович; Гусєв, Владислав Борисович; Gusev, Vladislav BorisovichRU: Актуальность. При принятии решений достаточно распространена ситуация, когда сложные объекты управления функционируют в условиях неопределенности и характеризуются наличием нескольких критериев выбора, а также наличием параметров, плохо поддающихся измерению или имеющих качественный характер. В таких ситуациях для получения оценок и принятия решений разумно применять экспертные подходы. Это в свою очередь требует разработки специальных методов формализации рассматриваемых объектов и систем управления, а также соответствующих процедур численной обработки экспертных данных. Цель. Целью работы является разработка процедур расчета оценок для последствий взаимодействия факторов управления на основе экспертных данных и метода выбора рациональных решений при наличии нескольких критериев. Метод. Предметом рассмотрения является метод экспертного анализа, использующий рефлексивные процедуры многозначного логического вывода для получения транзитивного замыкания оценок взаимного влияния факторов и метод принятия решений на основе сбалансированного учета нескольких критериев. Результаты. Предложенный метод принятия решений включает две составляющие: процедуру рефлексий для расчета транзитивного замыкания первичных оценок и процедуру формирования взвешенного критерия для сбалансированного учета нескольких критериев, учитывающих различные аспекты выбора. В ситуации двухкритериальности введен гибкий критерий, формирование которого основано на балансировке (учете степени важности) максиминного и минимаксного значений исходных критериев и на использовании релевантного подмножества учитываемых факторов. В качестве примера приведен расчет рационального выбора структуры нематериальных активов предприятия. Выводы. Специфика рассмотренного подхода, обладающего принципиальной новизной, заключается в учете неопределенности, заключенной, как в свойствах экспертных данных, так и в наличии нескольких критериев выбора. Применение алгебры многозначной логики в процедуре рефлексий позволяет наиболее адекватно учитывать экспертные данные при оценивании вариантов принятия управленческих решений. Гибкий критерий является атрибутом самоорганизации управляемой системы. Разработанный метод экспертного анализа факторов управления, учитывающий последствия их взаимодействия, позволяет оценивать и выделять наиболее значимые факторы с точки зрения заданных критериев, принимать рациональные решения как для оперативного реагирования на сложившуюся ситуацию, так и при долгосрочном и стратегическом планировании. Численный пример представляет информативную демонстрацию эффективности предложенного подхода. UK: Актуальність. Коли рішення є досить часто ситуація, де комплекс об’єкти Office, що діють в умовах невизначеності і характеризуються кілька критеріїв відбору, а також наявність погано вимірюваних параметрів або якісні в природі. В таких ситуаціях щоб отримувати оцінки та прийняття рішень, це розумно застосовувати експерт підходів. Це вимагає розробку спеціальних методів для формалізації розглянутих об’єктів і систем управління, а також відповідних процедур чисельного обробки знань. Мета. Метою проекту є вдосконалення процедур оцінки впливу взаємодії чинників управління на основі досвіду та вибір методу раціональні рішення, коли у вас є кілька критеріїв. Метод. Стадії розгляду – метод експертного аналізу, використовує Рефлексивне процедури багатозначних логічного виведення отримати Транзитивне замикання оцінок взаємного впливу факторів та методу прийняття рішень на основі збалансоване врахування кілька критеріїв. Результати. Запропонованих рішень містить у собі дві складові: порядок розрахунку Транзитивне замикання роздуми первинні оцінки та порядок формування зважений критерії для балансування кілька критеріїв, що брати до уваги різні аспекти виділення. У ситуації dvuhkriterial’nosti представила гнучкий критерію, формування якого ґрунтується на балансування (зареєстрований рівень важливості) і maksiminnogo МініМакс посилання критерії та цінності використання відповідних підмножин включені факторів. Як приклад обчислення раціональним вибором структури нематеріальних активів компанії. Висновки. Специфіка розглянутий підхід з основних новизна зареєстрованих невизначеності, укладений як експерт дані в властивості і є кілька критеріїв відбору. Використання процедури Багатозначна логіка алгебра роздуми може адекватно брати до уваги досвід при оцінці варіантів для управлінських рішень. Гнучка критерієм є атрибут самоорганізації керовані системи. Метод експертного аналізу, контролю факторів, з урахуванням ефектів їх взаємодії, щоб оцінити і виділити найбільш важливих факторів, з точки зору конкретні критерії, приймати раціональні рішення щодо того, реагувати на ситуацію а також з довгострокове також стратегічне планування. Числовий приклад є інформативним, демонструючи ефективність запропонованого підходу. EN: Relevance. At decision-making the situation is rather widespread when difficult objects of management function in the conditions of uncertainty and are characterized by existence of several criteria of a choice, and also by existence the parameters which are badly giving in to measurement or having qualitative character. In such situations it is reasonable to apply expert approaches to receiving estimates and decision-making. It in turn demands the development of special methods of formalization of the considered objects and control systems, and also the corresponding procedures of numerical processing of expert data. Purpose. The purpose of work is development of procedures of calculation of estimates for consequences of interaction of factors of management on the basis of expert data and a method of a choice of rational decisions in the presence of several criteria. Method. A subject of consideration is the method of the expert analysis using reflexive procedures of a multiple-valued logical conclusion for receiving transitive short circuit of estimates of mutual influence of factors and a decision-making method on the basis of the balanced accounting of several criteria. Results. The offered method of decision-making includes two components: procedure of reflections for calculation of transitive short circuit of primary estimates and procedure of formation of the weighed criterion for the balanced accounting of several criteria considering various aspects of a choice. The flexible criterion which formation is based on balancing (the accounting of degree of importance) of maximin and minimax values of initial criteria and on use of a relevant subset of the considered factors is entered into double criteria situations. Calculation of a rational choice of structure of intangible assets of the enterprise is given as an example. Conclusions. Specifics of the considered approach possessing basic novelty consist in the accounting of the uncertainty concluded as in properties of expert data, and available several criteria of a choice. Application of algebra of multiple-valued logic in procedure of reflections allows considering most adequately expert data at estimation of options of adoption of administrative decisions. The flexible criterion is attribute of self-organization of the operated system. The developed method of the expert analysis of factors of management considering consequences of their interaction allows estimating and allocating the most significant factors from the point of view of the set criteria, to make rational decisions as for rapid response to current situation, and at long-term and strategic planning. The numerical example represents informative demonstration of efficiency of the offered approach.Item Метод виявлення порушення цілісності цифрового зображення шумом Перліна(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Трифонова, К. О.; Tryfonova, K. O.UK: Актуальність. На сьогоднішній день інформатизація є одним з пріоритетних напрямків розвитку всіх економічних галузей. Процес впровадження нових інформаційних технологій в усі сфери життя суспільства неможливий без вирішення питання інформаційної безпеки. Складовою частиною якого, є розробка методів визначення автентичності цифрових зображень, побудова яких в багатьох областях має визначальне значення. Все це робить тему даної роботи надзвичайно актуальною. Мета. Для досягнення поставленої мети в роботі розв’язані наступні задачі. Виконано дослідження параметрів цифрового зображення, наявність або відсутність характерних ознак яких надає можливість встановити порушення цілісності цифрового зображення для поданого способу фальсифікації. Запропоновано використовувати для виявлення фальсифікації наступну форму сингулярних чисел, як параметрів цифрового зображення, що однозначно визначають матрицю цифрового зображення – дискретну функцію швидкості зміни відношення сингулярних чисел блоку. На основі поданої форми параметрів цифрового зображення розроблено спосіб підвищення ефективності метода виявлення фальсифікації. Метод. У роботі представлено метод виявлення фальсифікації цифрового зображення, розроблений на основі загального підходу, що базується на використанні матричного аналізу, теорії збурень, та надає можливість для розв’язку задачі виявлення порушення цілісності цифрового сигналу. Під фальсифікацією цифрового зображення у роботі розуміється порушення цілісності цифрового зображення, що засновано на моделюванні візуально реалістичного природного явища, хмар та неба, в результаті генерації шуму Перліна. Результати. З метою перевірки ефективності модифікованого методу виявлення фальсифікації, проведено розрахунковий експеримент для цифрових зображень, що зберігались без втрат, з визначення помилок першого та другого роду. Висновки. Наукова новизна роботи полягає в наступному: представлено спосіб підвищення ефективності методу виявлення фальсифікації, в результаті генерації шуму Перліна, на основі застосування замість дискретної функції сингулярних чисел блоку, дискретної функції швидкості зміни відношення сингулярних чисел блоку матриці зображення. Результатом роботи є програмний продукт для виявлення порушення цілісності цифрового зображення, на основі шуму Перліна, що може бути використаний для доповнення комплексної системи виявлення порушення цілісності цифрових зображень. EN: Context. Today informatization is one of the priority directions of economic sectors development. Introduction process of new information technologies in all society spheres is impossible without solving the problem of information security. An integral part of which is the development of methods for determining the authenticity of digital images, the construction of which in many areas is crucial. All this makes the topic of this work is extremely important. Objective. To achieve the goal the following tasks are solved. Performed the research of digital image parameters, the presence or absence of the characteristic features of which allows to establish integrity violations of the digital image for the present forgery type. It is proposed to use for forgery detection ensuing form of singular values, as a digital image parameters, that uniquely define a matrix of digital image – a discrete function of the speed change ratio of block singular values. Based on developed form digital image parameters, was architected a way of increasing the efficiency of forgery detection method. Method. This paper presents a method for forgery detection of the digital image, developed on the basis of a common approach, which is use matrix analysis, perturbation theory, and provides an opportunity to solve the problem of detection integrity violations of the digital signal. Under the digital image forgery in the work refers to a integrity violation of the digital image, which is based on realistic visual simulation of natural phenomena, clouds and sky, as a result of Perlin noise generation. Results. In order to test the effectiveness of the modified forgery detection method, computational experiments performed for digital images that are stored without losses, to determine errors of the first and second type. Conclusions. The scientific novelty of the work is as follows: presented method of increasing the efficiency of the method of falsification detection, resulting in the generation of Perlin noise, based on the application instead of a discrete function of singular values of the block, a discrete function rate of change of the relationship matrix of singular values of image block. The result of work is a program product for detecting violation of the integrity of the digital image, based on Perlin noise, which can be used to supplement the complex detection systems integrity violation of the digital image. digital imageItem Комп’ютерна система локалізації та видалення тіней у цифрових зображеннях(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Сердюк, М. Є.; Беркут, В. Г.; Serdiuk, М. Е.; Berkut, V. G.UK: Актуальність. Наявність затінених ділянок на цифрових зображеннях може спричиняти проблеми в процесах розпізнавання, відстеження, класифікації об’єктів. Тому виявлення та видалення тіней є важливим етапом попередньої обробки зображень, яка застосовується в багатьох алгоритмах комп’ютерного зору. Мета. Метою роботи є пошук ефективних методів автоматичного виявлення та видалення тіней та розробка програмної системи, яка реалізує відповідну обробку зображень. Методи. В роботі розглянуто декілька підходів до процесів виявлення та перетворення затінених ділянок, проаналізовано застосовність їх до тіней різних типів. Для локалізації тіней в роботі використано метод з переходом до колірного простору Lab та метод з попереднім видаленням текстури. Для видалення тіней використано чотири методи: адитивний, на основі математичної моделі тіні, з переходом до Lab-простору, константний. Запропоновано модифікації деяких етапів з метою покращення практичних результатів. Результати. Розроблена комп’ютерна система, в якій реалізовано автоматичне виявлення та усунення тіней з використанням зазначених методів, які обираються в залежності від характеру затінених областей. Деякі параметри методів доступні для налаштування. Система протестована на низці зображень. Проаналізовано якість та швидкість роботи реалізованих методів. Наведені результати обробки зображень різними методами. Висновки. Реалізовані в представленій комп’ютерній системі методи локалізації та видалення тіней з запропонованими модифікаціями ефективно працюють на зображеннях різних типів. Додаткове налаштування параметрів дозволяє покращити результати в деяких складних випадках. Система може бути застосована для попередньої обробки зображень з метою запобігання помилкам в подальшій роботі алгоритмів комп’ютерного зору. EN: Context. Presence of shaded areas in digital images may cause problems in processes of objects recognition, tracking, classification. Thus shadows identification and removal are important pre-processing stages, which are used in many computer vision algorithms. Objective. The work objective is to find effective methods for automatic shadow detection and removal and development of a software system that implements the appropriate image processing. Method. In this paper we have discussed several approaches to the process of identifying and converting shaded areas, analyzed their applicability for different types of shadows. For shadow localization two methods are used: the method with the transition to the Lab color space and the method with preliminary removal of texture. For shadow removing four methods are used: additive method, method based on a mathematical model of shadows, method with the transition to the Lab-space, constant method. We have proposed some stages modifications to improve the practical results. Results. Computer system with automatic detection and elimination of shadows, using the above methods, was developed. The choice of methods is carried out depending on the type of shaded areas. Some options of methods are available for configuration. The system was tested on series of images. We have analyzed quality and speed of the implemented methods. Image processing results by different methods are shown. Conclusions. Implemented in the presented computer system methods of shadow locating and removing with the proposed modifications work effectively in different types of images. Additional settings allow to improve the results in some difficult cases. The system can be used for image pre-processing in order to avoid errors in further work of the computer vision algorithms.Item Метод виявлення ознак інформаційних впливів у соціальних інтернет-сервісах за змістовними ознаками(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Молодецька-Гринчук, К. В.; Molodetska-Hrynchuk, K.UK: Актуальність. Сьогодні соціальні інтернет-сервіси перетворилися на ефективний інструмент комунікації між учасниками віртуальних спільнот – акторами. З огляду на високу швидкість поширення контенту, транскордонність процесів взаємодії акторів, наявність засобів для їх організації у групи, соціальні-інтернет сервіси можуть застосовуватися як дієвий засіб проведення інформаційних операцій проти людини, суспільства, держави. В процесах комунікації акторів у віртуальних спільнотах найчастіше використовується текстовий контент. Розроблення ефективних алгоритмів функціонування системи забезпечення інформаційної безпеки держави для вирішення проблеми моніторингу текстового контенту соціальних інтернет-сервісів є актуальним теоретико-прикладним завданням. Мета. Метою досліджень є обґрунтування й розроблення методу виявлення інформаційних впливів у соціальних інтернет-сервісах за змістовними ознаками для підвищення ефективності системи забезпечення інформаційної безпеки держави. Метод. Розроблений метод ґрунтується на сучасних підходах до інтелектуального аналізу текстового контенту – латентно-семантичному індексуванню і семантичному аналізі на базі онтологій. Результати. В результаті латентно-семантичного індексування відбирається релевантний заданій тематиці текстовий контент на основі його змісту і без врахування щільності ключових слів. На етапі семантичного аналізу реалізовано процедури подальшого виявлення небезпечних семантичних конструкцій у відібраному текстовому контенті. У випадку детектування суперечливих фрагментів текстового контенту і онтології та після їх аналізу експертами виконується наповнення онтологічних баз знань шаблонами загроз інформаційній безпеці у соціальних інтернет-сервісах. Таким чином, комбінація методів латентно-семантичного індексування і семантичного аналізу забезпечує взаємну компенсацію їх недоліків та виявлення прихованих залежностей між мовними одиницями. Висновки. Завдяки розробленому методу виявлення ознак інформаційних впливів у соціальних інтернет-сервісах автоматизуються процедури ідентифікації у віртуальних спільнотах інформаційних операцій, направлених проти інформаційної безпеки людини, суспільства, держави. Застосування запропонованого методу виявлення ознак інформаційних впливів дозволяє підвищити ефективність і швидкодію системи забезпечення інформаційної безпеки держави в соціальних інтернет-сервісах як складової національної безпеки України. EN: Context. Today’s social networking services have turned into an efficient communication tool for the members of virtual communities termed actors. The high rate of content dissemination, transboundary interactions between the actors and the drives to group the latter up, could make the services efficient cyberwarfare against the person, society and country. Text content is the most frequently used means of communication between the actors of virtual communities. The actual theoretical and applied research, aimed at designing maintenance procedures for the national cybersecurity system, is to solve the problem of text content monitoring. Objective. The research objective is to suggest and design a method for detecting outreaches by their content in the collection of text to solve the problem of efficient monitoring the social media. Method. The method designed is based on the modern content analysis approaches, i. e. the latent semantic indexing and the semantic analysis based on ontology. Results. The latent semantic indexing selects the concept relevant context by its content ignoring key word density. The semantic analysis will specify the further techniques of detecting harmful semantic structures in the body of text selected. When any conceptual mismatches in the text content and ontology detected and professionally analyzed, the ontology knowledge bases get updates of the social networking service cyberthreat patterns. Thus, the combination of both produces cancelling effect on the defects of and uncovers latent relationships between linguistic units. Conclusions. The outreaches tracing method proactively identifies cyberwarfare in virtual communities waged against individual, social and national cybersecurity. The suggested method increases efficiency and effectiveness of the national cybersecurity system on social networking services.Item Development of a support system for managing the cyber security(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Lakhno, V. A.; Лахно, В. А.EN: Context. In this paper the urgent problem of development of software of decision making support systems in information security is solved. Approach is based on a choice of rational options of response to events taking into account operational state-of-health data of a subject to protection. Objective. Goal of the research is developing a cyber-threats counterwork model using decision support system, choosing rational variants of reactions on the occurrences in cybersecurity, and taking into account current operational data. Method. The information object cyber security operational management system and the formation of the protection methods rational sets model which is based on a morphological approach is developed. It is proposed to find an optimal variant of the information security perimeter sets using an object function that maximizes the correlation of a consolidated figure of “information security” to consolidated figure “costs”. Results. A model for the operational management of cyber security-critical computer systems was developed. This model allows us to generate different variants of protection sets that are compliant with a computer system taking into account morphological matrices for each security perimeter prepared with the intelligent decision support system. It is proved that the use of the developed decision support systems can significantly reduce the costs planned for the complex means of cyber defense, as well as reduce the time to inform decision-makers on how to counter the identified information security incidents. Conclusions. Scientific novelty of research consists that the model of operational management of cyber security of an information objects and formation of a rational complex of security features based on morphological approach is for the first time offered. The practical value of the developed methods and instruments is that they allow: to reduce time of development of systems of cyber security, to increase efficiency of planning of rational modular composition of security features due to creation of information and software environment in case of design; to increase validity of the made decisions on operational and to organizational technical control by protection. UK: Актуальність. В роботі вирішена актуальна задача розвитку математичного забезпечення систем підтримки прийняття рішень з кібербезпеки на основі вибору оптимізованих варіантів реагування на інциденти. При цьому враховуються експлуатаційні параметри об’єкта захисту. Мета. Розробка моделі протидії кіберзагрозам на основі застосування системи підтримки рішень по вибору оптимізованих варіантів реагування на інциденти кібербезпеки з урахуванням поточної інформації, яка стосується об’єктів захисту. Метод. Розроблено модель оперативного менеджменту кібербезпекою критично важливих комп’ютерних систем і синтезу раціональних комплексів засобів захисту. Модель базується на морфологічній парадигмі. Запропоновано здійснювати вибір оптимізованих варіантів комплексів для периметрів кіберзахисту за допомогою цільової функції, яка максимізує відношення узагальненого індексу «захищеність інформації» до підсумкового показника «витрати». Результати. Розроблено модель оперативного менеджменту кібербезпекою критично важливих комп’ютерних систем. Модель дозволяє з урахуванням сукупності морфологічних матриць, підготовлених в ході роботи системи підтримки прийняття рішень для кожного з розглянутих в роботі периметрів, згенерувати варіативні набори комплексів захисту, в яких врахована їх апаратно-програмна сумісність. Розроблено програмний комплекс для інтелектуальної підтримки прийняття рішень в задачах управління кібербезпекою об’єкта інформатизації. Доведено, що використання розробленої системи підтримки рішень дозволяє істотно зменшити плановані витрати на комплекси засобів кіберзахисту, а також скоротити час інформування відповідальних осіб про способи протидії виявленим інцидентам з інформаційної безпеки. Висновки. Наукова новизна досліджень полягає в тому, що вперше запропонована модель оперативного менеджменту кібербезпекою критично важливих комп’ютерних систем і синтезу оптимізованих комплексів засобів захисту, що базується на морфологічній парадигмі. Практична цінність розроблених методів і засобів полягає в тому, що вони забезпечують: економію часу на етапі побудови комплексних систем кібербезпеки об’єктів інформатизації; підвищення ефективності вибору оптимізованих модульних систем кіберзахисту; аргументованість прийнятих рішень в процесі стратегічного, оперативного та організаційного менеджменту захистом об’єктів інформатизації.Item Integrated method of extraction, formalization and aggregation of competitive agents expert evaluations in a group(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Kolpakova, T.; Oliinyk, A.; Lovkin, V.; Колпакова, Тетяна Олексіївна; Олійник, Андрій Олександрович; Льовкін, Валерій МиколайовичEN: Context. The problem of extraction, formalization and aggregation of expert evaluations performed during selection of the best solution from possible alternatives set was considered. The problem actuality is defined by different application areas, additional analysis necessity and group evaluation under uncertainty. Objective. The research objective was to raise quality of the decisions made by group of experts due to increase of individual expert evaluation process efficiency and improvement of evaluation aggregation process. Method. The integrated method which consists of individual and group evaluation was proposed for the problem solution. The modified method of extraction and formalization of individual expert evaluations which is based on the analytic hierarchy process modification and includes absolute and relative evaluation phases was proposed. It evaluates expert competence based on confidence coefficient for expert judgments. The modified method of agent group evaluation based on summation of individual expert evaluations of every alternative was proposed. It makes total evaluation based on relative quantitative importance of the agents and confidence coefficients for judgments of every group participant. It gives preference to judgments of qualified experts to increase solution quality. Results. The experimental investigation of the proposed methods confirmed availability of the developed mathematical support. The proposed methods are able to detect and control nontrivial issues in tasks which are solved. Conclusions. Scientific novelty of the paper consists in the proposed integrated method of extraction, formalization and aggregation of expert evaluations in group which enables to define integrated assessment of competitive agents as well as to evaluate confidence coefficient for expert judgments directly during individual evaluation process and to use it in the following group decision-making phase. Practical significance of the paper results consists in the developed information technology which made it possible to put the method into practice for solving of the tender support tasks and experiment results. UK: Актуальність. Розглянуто проблему видобування, формалізації та агрегації експертних оцінок під час пошуку найкращого рішення з множини можливих. Актуальність даної проблеми визначається різноманіттям галузей застосування, необхідністю додаткового аналізу та груповим оцінюванням за умов невизначеності. Мета. Мета даного дослідження полягала в підвищенні якості рішень, що приймаються групою експертів, за рахунок підвищення ефективності процесу отримання індивідуальних експертних оцінок та вдосконалення процесу їх подальшої агрегації. Метод. Запропоновано комплексний метод, що складається з індивідуального та групового оцінювання, для розв’язання даної проблеми. Удосконалено метод видобування та формалізації індивідуальних експертних оцінок. Запропонований метод ґрунтується на модифікації методу аналізу ієрархій, містить етапи абсолютного та відносного оцінювання, дозволяє визначити компетентність експерта шляхом обчислення коефіцієнта довіри до його суджень. Удосконалено метод визначення групових оцінок агентів на основі підсумовування індивідуальних експертних оцінок за кожним рішенням. Даний метод враховує під час обчислення сумарної оцінки кількісну перевагу агентів один над одним та коефіцієнти довіри до суджень кожного учасника групи. Це дозволяє вважати судження компетентних експертів більш значущими з метою підвищення якості отримуваного рішення. Результати. Проведене експериментальне дослідження підтверджує працездатність розробленого математичного забезпечення. Розроблені методи продемонстрували здатність визначати і усувати неочевидні проблеми в задачах, що розв’язуються. Висновки. Наукова новизна роботи полягає в тому, що запропоновано комплексний метод видобування, формалізації та агрегації експертних оцінок у групі, який дозволяє визначати комплексну оцінку конкуруючих агентів, а також обчислювати кількісне значення коефіцієнту довіри до суджень експерта безпосередньо в процесі отримання індивідуальної оцінки і в подальшому використовувати її для прийняття групових рішень. Практична значимість результатів роботи полягає в тому, що розроблено інформаційну технологію, яка реалізує запропонований комплексний метод, що дозволило застосувати на практиці даний метод для розв’язання задачі проведення тендерів, та проведено експерименти.Item Оцінка ефективності функціонування системи оптико-електронного спостереження(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Боровик, О. В.; Рачок, Р. В.; Дармороз, М. М.; Borovik, O. V.; Rachok, R. V.; Darmoroz, M. M.UK: Актуальність. В охороні державного кордону України використовується нова система оптико-електронного спостереження (СОЕС). Проте її потенційні можливості не реалізовані повною мірою. Однією з причин цього є відсутність науково-методичного апарату оцінки ефективності її функціонування при врахуванні різноманітних факторів природного і техногенного характеру. Останнє робить актуальним проведення відповідного дослідження. Мета. Метою роботи є розробка методики оцінки ефективності функціонування СОЕС. Метод. У роботі запропоновані показники ефективності функціонування окремих технічних засобів спостереження та їх комплексного використання з однієї вежі системи оптико-електронного спостереження. Також у роботі запропоновано новий показник ефективності функціонування системи оптико-електронного спостереження. У показнику враховано особливості ведення спостереження з комплексним використанням різних технічних засобів охорони кордону в різних умовах природного і техногенного характеру та з урахуванням рельєфу місцевості. Обґрунтування доцільності їх застосування передбачало використання ймовірнісно-статистичних методів. Результати. На основі інформації про цифрові характеристики рельєфу досліджуваної ділянки здійснено визначення недоступних для спостереження ділянок місцевості, так званих «мертвих зон». Запропоновано методику обчислення показника ефективності функціонування системи оптико-електронного спостереження. Наведений опис алгоритмічної і програмної реалізації цієї методики. З використанням розробленого програмного забезпечення проведений аналіз особливостей функціонування існуючої системи оптико-електронного спостереження, визначені основні проблемні аспекти та напрями підвищення ефективності функціонування СОЕС. Висновки. Сучасна побудова СОЕС не є оптимальною. Можливими напрямами підвищення ефективності її функціонування можуть бути оптимізація розстановки веж системи на місцевості, коригування висоти розміщення на вежах технічних засобів спостереження та вдалий підбір самих технічних засобів спостереження. EN: Context. In the protection of the state border of Ukraine used the new system of optical-electronic observation (SOEO). However, its potential is not fully realized. One of the reasons for this is the lack of scientific and methodological apparatus of evaluation of the effectiveness of its functioning in various factors of natural and technogenic character. The latter makes it relevant to conduct appropriate research. Objective. The aim of this work is to develop a methodology for assessing the efficiency of SOEO. Method. The proposed indicators of efficiency of functioning of individual surveillance technology and their integrated use with one tower system opto-electronic surveillance. The work also proposed a new indicator of efficiency of functioning of system of optical-electronic observation. The indicator takes into account features of conducting observations with the comprehensive use of various technical means of border protection in various conditions of natural and technogenic character, and given the terrain. Substantiation of expediency of their application involved the use of probabilistic-statistical methods. Results. On the basis of information about digital characteristics of the topography of the investigated area carried out determining unobservable areas, the so-called “dead zones”. The proposed method of calculating the index of efficiency of functioning of system of optical-electronic observation. The description of algorithmic and software implementation of this technique. Using the developed software the analysis of the functioning of the current system optical-electronic surveillance, identified key problematic aspects and directions of improving the efficiency of SOEO. Conclusions. Modern building of SOEO is not optimal. Possible directions of increase of efficiency of its functioning can be optimization of the placement of the towers system on the ground, adjusting the height placement on the towers of surveillance technology and a good selection of the technical means of observation.Item Parallel multiagent method of big data reduction for pattern recognition(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Oliinyk, A. O.; Skrupsky, S. Yu.; Shkarupylo, V. V.; Blagodariov, O. Yu.; Олійник, Андрій Олександрович; Скрупський, Степан Юрійович; Шкарупило, Вадим Вікторович; Благодарьов, О. Ю.EN: Context. The problem of feature selection for big data processing based on the multi-agent approach and parallel computation has been solved. The object of research is the process of feature selection. The subject of the research are the methods of feature selection. Objective. The purpose of the work is to create a parallel multi-agent method for reducing of big data sets. Method. The article deals with the parallel multi-agent method for reducing of big data sets. The developed method involves splitting multiple agents into several subsets for parallel search of an informative combination of features in different areas of the search space. At the same time, it is suggested that the parallel nodes of the computer system perform the most resource-intensive operations associated with estimating the current set of agents, as well as the need to create and modify new sets of solutions based on stochastic computations. This allows to speed up the process of multi-agent search of informative combination of features, as well as to reduce the practical threshold for application of the multi-agent method with indirect communication between agents for reducing big data sets. Results. The software which implements the proposed method and allows to select informative features based on the multi-agent approach and parallel computation has been developed. Conclusions. The conducted experiments have confirmed the proposed software operability and allow recommending it for use in practice for solving the problems of big data processing for pattern recognition. The prospects for further research may include the modification of the developed parallel method for feature selection by using different criteria for estimation of the group information of features, as well as an experimental study of proposed method on more complex practical problems of different nature and dimensionality. UK: Актуальність. Вирішено задачу відбору інформативних ознак при обробці великих масивів даних на основі мультиагентного підходу та паралельних обчислень. Об’єкт дослідження – процес відбору інформативних ознак. Предмет дослідження – методи відбору інформативних ознак. Мета роботи полягає в створенні паралельного мультиагентного методу редукції великих масивів даних. Метод. Запропоновано паралельний мультиагентний метод редукції великих масивів даних. Розроблений метод передбачає розбиття множини агентів на декілька підмножин для паралельного пошуку інформативної комбінації ознак в різних областях простору пошуку. При цьому на паралельних вузлах обчислювальної системи запропоновано виконувати найбільш ресурсомісткі операції, пов’язані з оцінюванням поточної множини агентів, а також з необхідністю створення і модифікації нових множин рішень на основі стохастичних обчислень. Це дозволяє прискорити процес мультиагентного пошуку інформативної комбінації ознак, а також знизити практичний поріг застосування мультиагентного методу з непрямим зв’язком між агентами для редукції великих масивів даних. Результати. Розроблено програмне забезпечення, яке реалізує запропонований метод і дозволяє виконувати відбір інформативних ознак на основі мультиагентного підходу і паралельних обчислень. Висновки. Проведені експерименти підтвердили працездатність запропонованого математичного забезпечення та дозволяють рекомендувати його для використання на практиці при обробці великих масивів даних для розпізнавання образів. Перспективи подальших досліджень можуть полягати в модифікації розробленого методу шляхом використання різних критеріїв оцінювання групової інформативності ознак, а також експериментальному дослідженні запропонованого методу на більшому комплексі практичних завдань різної природи і розмірності.Item Метрики качества выборок данных и моделей зависимостей, основанные на фрактальной размерности(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Субботин, Сергей Александрович; Субботін, Сергій Олександрович; Subbotin, S. A.RU: Актуальность. Рассмотрена задача автоматизации формирования выборок из исходных выборок большого объема для построения моделей по прецедентам. Объектом исследования являлась модель качества выборки для построения моделей по прецедентам. Цель работы – создание набора показателей для оценки качества выборок, имеющих единую природу, на основе принципов фрактального анализа. Метод. Предложен комплекс показателей, позволяющих характеризовать качество подвыборок относительно исходной выборки с единых позиций на основе принципов фрактального анализа. Предложены методы определения фрактальной размерности выборки, оперирующие прямоугольными блоками одинакового размера, покрывая ними пространство признаков: не учитывающий характеристики синтезируемой модели, учитывающий ошибку (точность), синтезируемой модели, а также учитывающий точность и сложность синтезируемой модели. Наряду с фрактальной размерностью также предложен метод определения показателей качества выборки на основе принципа массовой размерности применительно к анализу данных. Предложенный метод разбивает пространство признаков на кластеры одинакового размера и формы. Варьируя размер кластера, метод позволяет получать различные уровни детализации выборки. Метод позволяет определить центр масс класса в выборке, среднее расстояние между экземплярами кластера, нормированное среднее отклонение расстояний между экземплярами от их среднего, массу и плотность экземпляров кластера, объем и площадь поверхности прямоугольного кластера, отношение объема к площади поверхности кластера, средневзвешенную равномерность расположения экземпляров в кластерах класса, массу и плотность экземпляров класса, средневзвешенную равномерность расположения экземпляров выборки. Результаты. Разработанные показатели реализованы программно и исследованы при решении задачи классификации ирисов Фишера. Выводы. Проведенные эксперименты подтвердили работоспособность предложенного математического обеспечения и позволяют рекомендовать его для использования на практике при решении задач диагностирования и автоматической классификации по признакам. Перспективы дальнейших исследований могут заключаться в создании параллельных методов расчета комплекса предложенных показателей, оптимизации их программных реализаций, а также экспериментальном исследовании предложенных показателей на большем комплексе практических задач разной природы и размерности. UK: Актуальність. Розглянуто задачу автоматизації формування вибірок з вихідних вибірок великого обсягу для побудови моделей за прецедентами. Об’єктом дослідження є модель якості вибірки для побудови моделей за прецедентами. Мета роботи – створення набору показників для оцінки якості вибірок, що мають єдину природу, на основі принципів фрактального аналізу. Метод. Запропоновано комплекс показників, що дозволяють характеризувати якість підвибірок відносно вихідної вибірки з єдиних позицій на основі принципів фрактального аналізу. Запропоновано методи визначення фрактальної розмірності вибірки, що оперують прямокутними блоками однакового розміру, покриваючи ними простір ознак: такий, що не враховує характеристики синтезованої моделі, такий, що враховує помилку (точність) синтезованої моделі, а також такий, що враховує точність і складність синтезованої моделі. Поряд із фрактальною розмірністю також запропоновано метод визначення показників якості вибірки на основі принципу масової розмірності стосовно до аналізу даних. Запропонований метод розбиває простір ознак на кластери однакового розміру і форми. Варіюючи розмір кластера, метод дозволяє одержувати різні рівні деталізації вибірки. Метод дозволяє визначити центр мас класу у вибірці, середню відстань між екземплярами кластера, нормоване середнє відхилення відстаней між екземплярами від їхнього середнього, масу і щільність екземплярів кластера, обсяг і площу поверхні прямокутного кластера, відношення обсягу до площі поверхні кластера, середньозважену рівномірність розташування екземплярів у кластерах класу, масу і щільність екземплярів класу, середньозважену рівномірність розташування екземплярів вибірки. Результати. Розроблені показники реалізовані програмно і досліджені при вирішенні задачі класифікації ірисів Фішера. Висновки. Проведені експерименти підтвердили працездатність запропонованого математичного забезпечення і дозволяють рекомендувати його для використання на практиці при вирішенні задач діагностування й автоматичної класифікації за ознаками. Перспективи подальших досліджень можуть полягати в створенні послідовних методів розрахунку комплексу запропонованих показників, оптимізації їхніх програмних реалізацій, а також експериментальному дослідженні запропонованих показників на більшому комплексі практичних задач різної природи і розмірності. EN: Context. The problem of automating the sampling of the original sample a large amount for the construction of models precedent. The object of the study was to model quality samples to build the models precedents. Objective. The goal of the work is the creation of a set of indicators to assess the quality of samples having a single nature, based on the principles of fractal analysis. Method. A set of indicators is proposed to characterize the quality of the subsample with respect to the original sample with one point of view on the basis of the principles of fractal analysis. The methods of sample fractal dimension evaluation are proposed. They operating with rectangular blocks of equal size and covering by them the feature space. They are method not taking into account the characteristics of the synthesized model, method taking into account the error (accuracy) of synthesized model and method taking into account accuracy and complexity of the synthesized model. Along with the fractal dimension it is also provided a method for determining the sample quality indicators based on the principle of mass dimension with regard to data analysis. The proposed method divides the feature space on clusters of the same size and shape. The method allows obtaining different levels of sampling detail varying the size of the cluster. The method allows to determine the masses of the class center in the sample, the average distance between instances of the cluster, the normalized mean deviation of the distance between instances of their average mass and density of the instances of the cluster, the volume and surface area of rectangular cluster ratio of volume to surface area of the cluster, the weighted average of evenness of instances location in the clusters of a class, the mass and density of instances of the class, the weighted average of sample instances location. Results. The developed indicators have been implemented in software and investigated for solving the problems of Fisher’s Iris classification. Conclusions. The conducted experiments have confirmed the proposed software operability and allow recommending it for use in practice for solving the problems of diagnosis and automatic classification on the features. The prospects for further research may include the creation of parallel methods for calculation of set of proposed indicators, the optimization of their software implementations, as well as a experimental study of proposed indicators on more complex practical problems of different nature and dimensionality.Item Інформаційно-екстремальний алгоритм функціонування системи розпізнавання об’єктів на місцевості з оптимізацією параметрів екстрактора ознак 15 61-69(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Москаленко, В. В.; Коробов, А. Г.; Moskalenko, V. V.; Korobov, A. G.UK: Актуальність теми статті полягає в тому, що питання вибору параметрів екстрактора ознак та алгоритму класифікаційного аналізу за умов апріорної невизначеності, ресурсних та інформаційних обмежень є недостатньо дослідженим і в повній мірі досі не вирішене. Мета статті – підвищити в інформаційному та вартісному сенсі ефективність функціонування автономної системи розпізнавання об’єктів на місцевості, що функціонує в режимах навчання та екзамену за умов обмежених обсягів навчальної вибірки шляхом оптимізації параметрів екстрактора ознак та класифікатора спостережень. Методи дослідження базуються алгоритмах цифрової обробки та аналізу зображень для формування дескрипторів об’єктів інтересу, на принципах математичної статистики та теорії інформації для оцінки функціональної ефективності вирішальних правил, положеннях теорії популяційних алгоритмів для оптимізації параметрів системи та сканування зображень. Результати – розроблений алгоритм машинного навчання з грубим двійковим кодуванням спостережень та модифікація ройового алгоритму оптимізації параметрів функціонування системи розпізнавання дозволяє отримати за вибірками малого обсягу вирішальні правила з достовірністю, що наближається до граничного максимального значення. При цьому експериментально показано перевагу використання ройового алгоритму сканування зображень, яка полягає у трикратному підвищенні швидкодії порівняно з відомими алгоритмами RASW та ESS. Висновки. Запропоновано метод синтезу інформаційно-екстремального класифікатора зображень з грубим двійковим кодуванням розріджених гістограм частоти появи візуальних слів, що дозволяє одержати обчислювально ефективні вирішальні правила. Удосконалено метод популяційного пошуку для настроювання параметрів екстрактора ознак, що дозволяє отримати оптимальні в інформаційному та вартісному сенсі параметри функціонування системи розпізнавання за декілька ітерацій роботи алгоритму. Практична цінність результатів полягає в отриманні робочих алгоритмів проектування здатної навчатися системи розпізнавання зображень, що функціонує за умов ресурсних та інформаційних обмежень. EN: Context of this article topics is that the issue of the choice of parameters of the extractor features and classification analysis algorithm in conditions of a priori uncertainty, resource constraints, and information is not enough studied and in full has not been decided so far. Objective: to increase efficiency of functioning autonomous system of recognition in information and cost sense which functions in the modes of training and examination in the conditions of limited volumes of the training dataset by optimization of parameters feature extractor and classifiers. Methods of a research are based on algorithms of digital processing and analysis of images for formation descriptors of interest objects, on the principles of mathematical statistics, the theory of information for assessment of functional efficiency of decision rules, provisions on the theory based on population search algorithms for optimization parameters of scanning images system. Results: the developed machine learning algorithm with rough observations binary coding and modification swarm optimization algorithm recognition system operating parameters allow to obtain for small volume dataset decision rules with reliability which approaches boundary maximum value. This experiment shows the advantage of the use swarm algorithm for scanning images, which is three-fold increase in performance compared to known algorithms RASW and ESS. Conclusions. Proposed method for the synthesis of information extreme classifier of images with rough binary encoding of sparse histogram of frequency of occurrence of visual words, to provide a computationally efficient decision rules. Improved method based on population search to adjust parameters of the extractor features that allows you to get the best value in the information and cost meaning of the parameters functioning system recognition of images in a few iterations of the algorithm work. The practical value of the results is to obtain well-functioning designing algorithms capable of learning image recognition, which operates under conditions of resource limitations and information.Item Модели прикладной информатики учета кинетики кибернетических угроз в системе физической защиты АЭС(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Погосов, А. Ю.; Деревянко, О. В.; Погосов, О. Ю.; Дерев’янко, О. В.; Pogosov, A. Yu.; Derevianko, O. V.RU: Актуальность. Рассмотрены актуальные подходы к превентивным оценкам и математическому моделированию процессов кибернетических атак и поступления внешних техногенных информационных угроз, которые могут быть направленны на систему физической защиты энергоблоков современных атомных электрических станций. Цель работы – адаптация известных математических моделей кинетики кибератак для использования в системе информационной безопасности и физической защиты АЭС к современным и прогнозируемым условиям. Метод. Предложен метод адаптации модельных зависимостей, отражающих кинетику кибератак условиям эксплуатации защищаемых объектов атомной энергетики. Для совершенствования модельных зависимостей предложено модифицировать классическую функцию Ферхюльста и при математическом моделировании кибернетических атак на объекты атомной энергетики использовать соответствующую трансформацию логистической кривой, которая имеет характерную особенность в виде четко выраженного максимума. Результаты. Предсказано, что модельная зависимость потока внешних по отношению к АЭС кибернетических угроз может характеризоваться чередованием минимумов и максимумов, что указывает на возможность колебательного характера развивающегося процесса. Также выдвинута и обоснована гипотеза о том, что система физической, и в частности, кибернетической, защиты АЭС может характеризоваться временным запаздыванием, что с учетом возможного колебательного характера процесса поступления информационных угроз создает предпосылки для развития колебательной неустойчивости. Результаты, полученные в ходе исследований, носят прикладной характер, могут быть использованы для проведения широкомасштабных экспериментов и прогнозирования параметров направленных на АЭС возможных кибернетических угроз с целью их упреждения и превентивного обеспечения информационной безопасности современных ядерных энерготехнологий. Выводы. Рекомендуемые к использованию модельные зависимости впервые адаптированы к условиям эксплуатации объектов атомной энергетики, учитывают факторы противодействия угрозам и обстоятельства, связанные со специфическим временным запаздыванием. Впервые показано, что существует возможность как экстремального, так и колебательного характера зависимости интенсивности кибернетических атак, направленных на систему программно-технических средств информационной безопасности АЭС. Новый подход позволяет предположить реальность развития неустойчивого колебательного процесса в системе «нападение – защита» и дает возможность превентивной оценки соответствующих запасов устойчивости. Практическая значимость состоит в том, что полученные результаты позволяют реалистично оценивать время наступления ожидаемых изменений текущей зависимости кибератак и использовать эти знания для организационно-технической подготовки средств защиты и заблаговременного упреждения IT-угроз. UK: Актуальність. Розглянуто актуальні підходи до превентивних оцінок і математичного моделювання процесів кібернетичних атак і надходження зовнішніх техногенних інформаційних загроз, які можуть бути спрямовані на систему фізичного захисту енергоблоків сучасних атомних електричних станцій. Мета роботи – адаптація відомих математичних моделей кінетики кібератак для використання в системі інформаційної безпеки та фізичного захисту АЕС до сучасних і прогнозованих умов. Метод. Запропоновано метод адаптації модельних залежностей, що відображають кінетику кібератак умов експлуатації об’єктів атомної енергетики, що захищаються. Для вдосконалення модельних залежностей запропоновано модифікувати класичну функцію Ферхюльста і при математичному моделюванні кібернетичних атак на об’єкти атомної енергетики використовувати відповідну трансформацію логістичної кривої, яка має характерну особливість у вигляді чітко вираженого максимуму. Результати. Передбачено, що модельна залежність потоку зовнішніх по відношенню до АЕС кібернетичних загроз може характеризуватися чергуванням мінімумів і максимумів, що вказує на можливість коливального характеру процесу, що розвивається. Також висунута і обґрунтована гіпотеза про те, що система фізичного, і зокрема, кібернетичного, захисту АЕС може характеризуватися тимчасовим запізненням, що з урахуванням можливого коливального характеру процесу надходження інформаційних загроз створює передумови для розвитку коливальної нестійкості. Результати, отримані в ході досліджень, носять прикладний характер, можуть бути використані для проведення широкомасштабних експериментів і прогнозування параметрів спрямованих на АЕС можливих кібернетичних загроз з метою їх попередження та превентивного забезпечення інформаційної безпеки сучасних ядерних енерготехнологій. Висновки. Рекомендовані до використання модельні залежності вперше адаптовані до умов експлуатації об’єктів атомної енергетики, враховують фактори протидії загрозам і обставини, пов’язані зі специфічним тимчасовим запізненням. Вперше показано, що існує можливість як екстремального, так і коливального характеру залежності інтенсивності кібернетичних атак, спрямованих на систему програмно-технічних засобів інформаційної безпеки АЕС. Новий підхід дозволяє припустити реальність розвитку нестійкого коливального процесу в системі «напад - захист» і дає можливість превентивної оцінки відповідних запасів стійкості. Практична значущість полягає в тому, що отримані результати дозволяють реалістично оцінювати час настання очікуваних змін поточної залежності кібератак і використовувати ці знання для організаційно-технічної підготовки засобів захисту і завчасного попередження IT-загроз. EN: Context. The topical approaches to preventive estimations and mathematical modeling of cyber attacks processes and supply of external technological informational threats were considered, which may be directed on the physical security system of modern nuclear power plant units. Objective – is an adaptation of known mathematical models of cyber attacks kinetics for use in the system of information security and physical protection of nuclear power plants to modern and foreseeable conditions. Method. The method of model dependencies adaptation was proposed, which reflects the kinetics of cyberattacks to the modern operating conditions of protected nuclear facilities was proposed. To improve the model dependencies it was proposed to modify the classic Ferhulst function and, in mathematical modeling of cyber attacks on nuclear power facilities, to use the appropriate transformation of the logistic curve, which has distinctive feature of a well-defined maximum. Results. It was predicted that the model dependence of flow external to NPP cyber threats can be characterized by the alternation of maxima and minima, which indicates the possibility of an oscillatory character of the developing process. Also was put forward and substantiated the hypothesis that the system of physical and, in particular, cybernetic, NPP protection can be characterized by a time lag that in view of possible oscillatory character of information threats admissions process creates the preconditions for the development of oscillatory instability. The results obtained in the research are of applied nature, they can be used to carry out large-scale experiments and forecasting parameters of possible cyber threats aimed at the NPP for the purpose of pre-emption and preventive maintenance of information safety of modern nuclear energy technologies. Conclusions. Recommended for use model dependences were first adapted to the conditions of operating conditions of nuclear power facilities, take into account the factors to counter threats and circumstances associated with a specific time delay. It was shown for the first time that there is an opportunity both extreme and oscillatory dependence nature of the cyber attacks intensity, which are focused on software and hardware system of NPP information safety. The new approach allows to assume the reality of the unstable oscillation process in the “attack – defense” system and provides an opportunity of preventive assessment of the stability stocks. The practical significance lies in the fact that the results allow to realistically assess the time of onset of expected cyber attacks current dependence changes and to use this knowledge for organizational and technical preparation of remedies and early anticipation of IT-threats.Item Модель інформаційної технології оцінювання ризику фінансування проектів різного походження(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Маляр, М. М.; Поліщук, В. В.; Шаркаді, М. М.; Malyar, N. N.; Polishchuk, V. V.; Sharkadi, M. N.UK: Актуальність. Проведено дослідження актуальної задачі розроблення математичної моделі інформаційної технології оцінювання ризику проектів відносно рівня безпеки їх фінансування, з використанням нечіткої математики, для різних інвестиційних суб’єктів. Розробка такої технології дасть можливість адекватно підійти до розгляду проектів, підвищити ступінь обґрунтованості прийняття рішень щодо інвестування і основне підвищити економічну та управлінську безпеку. Метою даної роботи є розроблення нечіткої математичної моделі інформаційної технології для оцінювання ризику комерційних проектів відносно рівня безпеки їх фінансування. Методи. Розроблено дворівневу нечітку математичну модель отримання агрегованої оцінки ризику проекту для об’єднання думок експертів за групами критеріїв у остаточну оцінку та ступінь ризику проекту. Сформовано множину критеріїв для оцінювання ризику проектів різного походження, які розбито на групи. Сформульовано правила належності результуючої терм-оцінки за групами критеріїв ризику для побудови її бази знань. Представлено модель оцінювання ризику відносно рівня безпеки фінансування проекту, що використовує системний підхід на основі: нечітких моделей оцінювання проекту в залежності від його походження; нечіткої моделі оцінювання галузі економіки в якій буде реалізований комерційний проект та агрегованої оцінки ризику проекту. Результат. Отриманим результатом дослідження є модель оцінювання ризику комерційних проектів відносно рівня безпеки їх фінансування, виходом якої є лінгвістична оцінка по розглядуваному проекту. Раціональність такої оцінки доводять переваги розробленої моделі. Висновки. У роботі розв’язано науково-прикладне завдання розроблення математичної моделі інформаційної технології для оцінювання ризику комерційних проектів відносно рівня безпеки їх фінансування. Розроблено модель оцінювання проектів різного походження за умов нечітких експертних оцінок на основі апарату нечітких множин і нечіткої логіки. Практичне значення одержаних результатів, а саме розробленої моделі оцінювання ризику відносно рівня безпеки фінансування проекту, може бути втілена у роботу інвестиційних і венчурних фондів. Розроблена модель буде корисним інструментом при підвищені рівня безпеки та обґрунтованості прийняття рішень інвестиційними суб’єктами, які бажають фінансувати комерційні проекти різного походження. EN: Context. The investigation of the actual problem of information technology mathematical models of risk assessment projects regarding the security of their financing, using fuzzy math to various investment entities is done. Development of this technology will allow adequately review the projects; increase the degree of decisions making validity in case of investments and increase economic security and management. Objective of this work is to develop a mathematical model of fuzzy information technology risk assessment for commercial projects regarding the security of their financing. Method. The two-level fuzzy mathematical model to obtain aggregate risk assessment of the project to combine expert opinions in groups criteria in the final assessment and risk project is designed. The set of criteria for risk assessment projects of different origin, which is divided into groups, is formed. The rules of belonging of the resulting term-evaluation for risk criteria groups for the knowledge base building are formulated. The presented model for risk assessment regarding the security of financing for the project, using a systematic approach based on: fuzzy models of the project evaluation, depending on its origin; fuzzy evaluation model of the industries in which commercial project will be implemented and aggregate risk assessment project valuation. Result. The resulting study is the result of the risk assessment model commercial projects regarding the security of their financing, the release of which is linguistic assessment on the proposed project. The rationality of this assessment show the advantages of the model. Conclusions. The paper solved scientific-practical task of development of a mathematical model of information technology for commercial projects risk assessment regarding the security of their financing. The model project evaluation of different origin in conditions of fuzzy expert evaluations based system of fuzzy sets and fuzzy logic. The practical significance of the results, in particular the developed model for risk assessment regarding the security of funding for the project could be implemented in the work of investment and venture funds. The proposed model is a useful tool for increased safety and validity of investment decision-making entities which wish to finance commercial projects of various origins.Item Модель территориальной системы в условиях чрезвычайных ситуаций природного характера(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Жарикова, М. В.; Жарікова, М. В.; Zharikova, M.RU: Актуальность. В статье рассматривается динамическая пространственная модель территориальной системы в условиях чрезвычайных ситуаций природного характера, предназначенная для решения задач поддержки принятия решений и представляющая собой модель сложной динамической системы. Анализ литературных источников показал, что применение устоявшихся подходов для рассматриваемого класса сложных динамических систем не обеспечивает требуемого быстродействия и приемлемой эффективности систем поддержки принятия решений. Это обуславливает актуальность дальнейшего поиска нетрадиционных моделей и методов поддержки принятия решений, способных обеспечить выполнение предъявляемых к подобным системам требований по быстродействию и эффективности. Цель. Целью исследования является уменьшение убытков от чрезвычайных ситуаций природного характера за счет повышения качества и своевременности прогнозирования динамики территориальных систем в условиях чрезвычайных ситуаций природного характера. Метод. Концепция территориальной системы в условиях чрезвычайных ситуаций природного характера представлена в виде наложения статических и динамических топологических пространств, порожденных отношением неразличимости, каждое из которых позволяет представлять географическую и атрибутивную информацию о природных условиях, о требующих защиты ценных объектах, а также о динамике чрезвычайных ситуаций природного характера. Модель динамики чрезвычайных ситуаций природного характера построена на основе дискретизации пространства сеткой равновеликих квадратных ячеек и представлена в виде нечеткого динамического топологического пространства во множестве ячеек. Результаты. На основе разработанной концепции и модели создана географическая веб-ориентированная система поддержки принятия решений. Были проведены эксперименты, которые показали, что предложенная модель чрезвычайных ситуаций природного характера может обеспечить приемлемые характеристики по точности и быстродействию при дискретизации пространства (местности) с размерами ячеек от 8 м до 18 м. Выводы. Впервые разработана концепция представления территориальных систем в условиях чрезвычайных ситуаций природного характера в виде наложения статических и динамических топологических пространств. Впервые разработана формальная модель динамики чрезвычайных ситуаций природного характера в виде движения граничной области нечетко-приближенного множества, что позволило снизить вычислительную сложность и обеспечить приспособление к условиям неполной и неточной информации. Разработано программное обеспечение, реализующее предложенную концепцию и метод, на основе которого решена практическая задача поддержки принятия решений в условиях чрезвычайных ситуаций природного характера. UK: Актуальність. У статті розглядається динамічна просторова модель територіальної системи в умовах надзвичайних ситуацій природного характеру, що призначена для вирішення задач підтримки прийняття рішень і представляє собою модель складної динамічної системи. Аналіз літературних джерел показав, що застосування усталених підходів для розглянутого класу складних динамічних систем не забезпечує необхідної швидкодії та необхідної ефективності систем підтримки прийняття рішень. Це обумовлює актуальність подальшого пошуку нетрадиційних моделей і методів підтримки прийняття рішень, здатних забезпечити виконання пропонованих до подібних систем вимог щодо швидкодії та ефективності. Мета. Метою дослідження є зменшення збитків від надзвичайних ситуацій природного характеру за рахунок підвищення якості та своєчасності прогнозування динаміки територіальних систем в умовах надзвичайних ситуацій природного характеру. Метод. Концепція територіальної системи в умовах надзвичайних ситуацій природного характеру представлена у вигляді накладення статичних і динамічних топологічних просторів, породжених відношенням нерозрізненості, кожний з яких дозволяє представляти географічну і атрибутивну інформацію про природні умови, про цінні об’єкти, які потребують захисту, а також про динаміку надзвичайних ситуацій природного характеру. Модель динаміки надзвичайних ситуацій природного характеру побудована на основі дискретизації простору сіткою рівновеликих квадратних комірок і представлена у вигляді нечіткого динамічного топологічного простору в множині комірок. Результати. На основі розробленої концепції і моделі створена географічна веб-орієнтована система підтримки прийняття рішень. Були проведені експерименти, які показали, що запропонована модель надзвичайних ситуацій природного характеру може забезпечити необхідні характеристики щодо точності і швидкодії за умови дискретизації простору (місцевості) з розмірами комірок від 8 м до 18 м. Висновки. Вперше розроблена концепція представлення територіальних систем в умовах надзвичай-чайних ситуацій природного характеру у вигляді накладення статичних і динамічних топологічних просторів. Вперше розроблена формальна модель динаміки надзвичайних ситуацій природного характеру у вигляді руху граничної області нечітко-наближеної множини, що дозволило знизити обчислювальну складність і забезпечити пристосування до умов неповної та неточної інформації. Розроблено програмне забезпечення, що реалізує запропоновану концепцію і метод, на основі якого вирішена практична задача підтримки прийняття рішень в умовах надзвичайних ситуацій природного характеру. EN: Context. The spatial model of territorial system in natural emergency conditions dedicated to decision support tasks solving and represented as the model of complex dynamic system is described in the paper. The literature data analysis has shown that applying the established approaches to the class of complex dynamic systems under consideration doesn’t provide the required calculation speed and efficiency of decision support system. This determines the timeliness of the further searching of nontraditional models and methods of decision support, which provide the fulfillment of calculation speed and efficiency requirements applicable to such systems. Objective. The goal of research is decreasing the damage from the natural emergency by means of improving the quality and timeless of forecasting the territorial system dynamics in the natural emergency conditions Method. The concept of territorial system in natural emergency conditions is represented in the form of overlaying static and dynamic topological spaces induced by indiscernibility relation, each of which allows representing geographical and attributive information about nature conditions, value objects demanding protection against natural emergency, as well as about natural emergency dynamics. The model of natural emergency dynamics is based on the discretization of the space by the grid of square cells of equal area and represented in the form of fuzzy dynamic topological space in the set of cells. Results. The web-oriented decision support system is created on the base of developed concept and model. The experiments have been conducted, which have shown that the proposed natural emergency model can provide reasonable characteristics in terms of accuracy and speed providing that the space is discretized with the size of cell being from 8 m to 18 m. Conclusions. The concept of territorial system representation in the natural emergency conditions is first developed in the form of overlaying static and dynamic topological spaces. The formal model of the natural emergency dynamics in the form of moving the bounding region of fuzzy-rough set, which has allowed reducing computational complexity and provided adaptation to the conditions of incomplete and inaccurate information is first created. The software for realization of suggested concept and method is developed. The software has allowed performing the practical task of decision support in natural emergency conditions.Item Математична модель і метод рішення просторової узагальненої крайової задачі теплообміну порожнього кусково-однорідного циліндра, який обертається(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Бердник, М. Г.; Berdnyk, M. G.UK: Актуальність. У феноменологічній теорії теплопровідності передбачається, що швидкість поширення тепла є нескінченно великою. Однак при високих інтенсивних нестаціонарних процесах, що спостерігаються, наприклад, при вибухах, надзвукових потоках, великих швидкостях обертання використання цього припущення приводить до помилок, тому необхідно враховувати, що розповсюдження теплоти проходить з кінцевою швидкістю. Мета. Розробка нової узагальненої математичної моделі температурних розподілів у порожньому кусково-однорідному циліндрі у вигляді крайової задачі математичної фізики для рівняння теплопровідності, та розв’язання отриманої крайової задачі. Метод. Застосовування відомих інтегральніх перетворень Лапласа, Фур’є, а також розробленого нового інтегрального перетворення для кусково-однорідного простору. Результати. Знайдено нестаціонарне температурне поле порожнього кругового циліндра в циліндричній системи координат, кусково-однорідного в напрямку полярного радіуса, який обертається з постійною кутовою швидкістю навколо осі OZ, з урахуванням кінцевої швидкості поширення тепла. Теплофізичні властивості в кожному шарі не залежать від температури за умови ідеального теплового контакту між шарами, а внутрішні джерела тепла відсутні. Висновки. Вперше розроблена математична модель температурних розподілів у порожньому кусково-однорідному циліндрі, який обертається з постійною кутовою швидкістю навколо осі OZ з урахуванням кінцевої швидкості поширення тепла, у вигляді крайової задачі математичної фізики для гіперболічних диференціальних рівнянь теплопровідності з граничними умовами першого роду. Теплофізичні властивості якого в кожному шарі не залежать від температури за умови ідеального теплового контакту між шарами, а внутрішні джерела тепла відсутні. Розроблено нове інтегральне перетворення для кусково-однорідного простору, за допомогою якого знайдено температурне поле порожнього кусково-однорідного кругового циліндра у вигляді збіжних ортогональних рядів по функціям Бесселя і Фур’є. Знайдений аналітичний розв’язок узагальненої крайової задачі теплообміну циліндра, який обертається, з урахуванням скінченності величини швидкості поширення тепла може знайти застосування при модулюванні температурних полів, які виникають у багатьох технічних системах (в супутниках, прокатних валках, турбінах і т.ін.). EN: Context. The phenomenological theory of heat conduction speed of heat propagation is assumed infinitely large. However, the high intensity of the observed transient processes such as explosions, supersonic flow, high speeds of rotation of the use of this assumption leads to errors, so it is necessary to take into account that the distribution of heat takes place at a finite rate. Objective. Development of a new generalized mathematical model of the temperature distribution in the hollow piecewise uniform cylinder in the form of a boundary value problem of mathematical physics for the heat equation and the solution of the resulting boundary value problem. Method. The use of known integral Laplace transforms, Fourier series, and developed a new integral transformation for piecewise homogeneous space. Results. Found Polga transient temperature field of a circular cylinder in a cylindrical coordinate system, a piecewise homogeneous polar radius direction, which rotates at a constant angular velocity about the axis OZ, with the ultimate heat propagation speed. Thermal properties of each layer does not depend on the temperature at an ideal thermal contact between the layers, and there are no internal sources of heat. Conclusions. For the first time developed a mathematical model of the temperature distribution in the empty piecewise uniform cylinder, which rotates at a constant angular velocity about the axis OZ, taking into account the finite speed of propagation of heat in the form of mathematical physics boundary value problem for hyperbolic partial differential equations of heat conduction with boundary conditions of the first kind. Thermal properties are in each layer does not depend on the temperature at an ideal thermal contact between the layers, and there are no internal sources of heat. Created a new integral transform of a piecewise-homogeneous space, with which found the temperature field of the hollow piecewise homogeneous circular cylinder in the form of convergent orthogonal series of Bessel functions and of Fourier. The obtained analytical solution of a generalized boundary value problem of heat transfer cylinder, which rotates, given a finite amount of heat propagation velocity can be used for modeling of temperature fields, which occur in many technical systems (satellites, forming rolls, turbines, etc.).Item Дослідження ефективності антенних решіток різної конфігурації для кореляційно-інтерферометричного пеленгування(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Ципоренко, В. В.; Tsyporenko, V. V.UK: Актуальність. Завадостійкість радіопеленгаторів суттєво залежить від параметрів їх антено-фідерних систем і конфігурації антенних решіток. Тому дослідження ефективності просторово-частотної селективності антенних решіток різної конфігурації є актуальною задачею. Мета. Метою статті є дослідження впливу параметрів просторово-частотної селективності різних конфігурацій антенних решіток на завадостійкість кореляційно-інтерферометричних пеленгаторів. Метод. В роботі виконано аналітичні дослідження та експериментальні дослідження залежності ефективності просторово-частотної селективності розглянутих конфігурацій антенних решіток від їх основних параметрів. Результати. В роботі виконано дослідження використання можливих варіантів конфігурації та ефективності антенних решіток для кореляційно-інтерферометричного пеленгування. Визначені основні параметри антенних решіток, що впливають на завадостійкість кореляційно-інтерферометричних пеленгаторів. Показано, що при покращенні параметрів селективності антенних решіток, таких як рівень бічних пелюсток, ширина головної пелюстки, коефіцієнт спрямованої дії і коефіцієнт шумової ширини головної пелюстки діаграми спрямованості та незмінній кількості радіоканалів, ефективність конфігурації антенної решітки радіопеленгатора буде збільшуватись. Запропоновано варіант оцінки ефективності просторово-частотної селективності конфігурацій антенних решіток, що кількісно враховує усі основні особливості реалізації їх просторового та часово-частотного тракту та визначає їх завадостійкість. Висновки. Порівняльний аналіз ефективності можливих конфігурацій антенних решіток показав, що при високому рівні завад суттєво кращу ефективність та перспективність застосування має система з двох ортогональних лінійних антенних решіток. Її ефективність на 20дБ більша порівняно з кільцевою антенною решіткою. EN: Actuality. The immunity of radio direction finders depends greatly on the parameters of their antenna-feeder systems and on the configurations of antenna arrays. Thus, the study of the effectiveness of the spatial-frequency selectivity of antenna arrays of various configurations is an urgent task. Aims. The aim of the article is to study the influence of parameters of the spatial-frequency selectivity of different configurations of antenna arrays on the noise immunity of correlation-interferometric direction finding. Method. The analytical and the experimental researches of the efficiency dependence of the spatial-frequency selectivity of the considered configurations of antenna arrays of their basic parameters were completed. Results. In the work the use of different kinds of configuration and efficiency of antenna arrays for correlative-interferometric direction finding was explored. The basic parameters of antenna arrays that affect the noise immunity of correlative-interferometric direction finders were determined. It is shown that with the improvement of selective parameters of antenna arrays, such as the level of minor lobes, the width of the main lobe, the coefficient of directional noise ratio and the coefficient of the noise width of the main lobe of the radiation pattern and with the constant number of radio channels the efficiency of configuration of antenna array of the direction finder will increase. The variant of estimation of effectiveness of spatial-frequency selectivity of configurations of antenna arrays was suggested, that counts quantitatively all main peculiarities of realization of their spatial and time-frequency path and determines their noise immunity. Conclusions. The comparative analysis of the effectiveness of possible configurations of antenna arrays showed that the configuration of the orthogonal linear antenna arrays has the significantly better performance and the perspective of use, which is 20dB bigger, comparing with a circular antenna array.Item Метод обнаружения сигналов первичных пользователей в когнитивных радиосетях(Національний університет "Запорізька політехніка", 2017) Поповский, В. В.; Коляденко, А. В.; Поповський, В. В.; Коляденко, А. В.; Popovski, V. V.; Kolyadenko, A. V.RU: Актуальность. С появлением сетей мобильной связи сигнально-помеховая обстановка стала резко усложняться. Все возрастающее количество радиоэлектронных средств различного назначения приводят к образованию множественного характера электромагнитных взаимодействий между ними. Одновременно с этим еще важнее становится дефицит частотного ресурса, обостряется проблема электромагнитной совместимости. Найти пути решения данной проблемы можно, используя когнитивное распределение частотного ресурса с повторным использованием частот. Таким образом, оптимизация распределения частотного ресурса в когнитивных радиосетях и разработка алгоритма распределения частотного ресурса с повторным использованием частот является актуальной научной задачей. Цель. Целью исследования является обеспечение электромагнитной совместимости при когнитивном распределении ресурсов в сети мобильной связи. Методы исследований базируются на основных положениях радиофизики, теории электросвязи, системного анализа, математической статистики, теории вероятностей, теории оптимизации, математического и имитационного моделирования. Результаты. Ситуацию и самую электромагнитную обстановку в сетях мобильной связи сильно осложняет тот факт, что в эту обстановку вносятся различные часто случайные факторы, носящие трудно прогнозируемый характер. В этих условиях рассчитать заранее электромагнитную обстановку и решить задачу электромагнитной совместимости с достаточной точностью не всегда удается, а часто просто невозможно из-за априорной неопределенности. Задачу электромагнитной совместимости для сетей мобильной связи необходимо решать на стадии ее функционирования в реальном масштабе времени. Предложен алгоритм решения задачи оптимизации распределения частотного ресурса для сетей мобильной связи. В основе алгоритма лежит метод локальной оптимизации – один из приближенных методов дискретного программирования. В данном случае условием локальной оптимальности является то, что рабочая частота, которая присваивается очередной абонентской станции должна быть близкой к присвоенной на предыдущем шаге частоте, но при этом должны быть выполнены требования электромагнитной совместимости. Выводы. Впервые разработан метод обеспечения электромагнитной совместимости при распределении частотного ресурса в сети мобильной связи, который состоит из алгоритма с повторным использованием частот. Использование данного метода позволяет сократить полосу частот в 2–3 раза. UK: Актуальність. З появою мереж мобільного зв’язку сигнально-завадова обстановка стала різко ускладнюватися. Все зростаюча кількість радіоелектронних засобів різного призначення призводять до утворення множинного характеру електромагнітних взаємодій між ними. Одночасно з цим ще важливішим стає дефіцит частотного ресурсу, загострюється проблема електромагнітної сумісності. Знайти шляхи вирішення даної проблеми можна використовуючи когнітивний розподіл частотного ресурсу з повторним використанням частот. Таким чином, оптимізація розподілу частотного ресурсу в когнітивних радіомережах і розробка алгоритму розподілу частотного ресурсу з повторним використанням частот є актуальною науковою задачею. Мета. Метою дослідження є забезпечення електромагнітної сумісності при когнітивному розподілі ресурсів в мережі мобільного зв’язку. Методи досліджень базуються на основних положеннях радіофізики, теорії електрозв’язку, системного аналізу, математичної статистики, теорії ймовірностей, теорії оптимізації, математичного та імітаційного моделювання. Результати. Ситуацію і саму електромагнітну обстановку в мережах мобільного зв’язку сильно ускладнює той факт, що в цю обстановку вносяться різні часто випадкові чинники, що носять важко прогнозований характер. У цих умовах розрахувати заздалегідь електромагнітну обстановку і вирішити задачу електромагнітної сумісності з достатньою точністю не завжди вдається, а часто просто неможливо через апріорну невизначеність. Задачу електромагнітної сумісності для мереж мобільного зв’язку необхідно вирішувати на стадії її функціонування в реальному масштабі часу. Запропоновано алгоритм розв’язання задачі оптимізації розподілу частотного ресурсу для мереж мобільного зв’язку. В основі алгоритму лежить метод локальної оптимізації - один з наближених методів дискретного програмування. В даному випадку умовою локальної оптимальності є те, що робоча частота, яка присвоюється черговій абонентській станції повинна бути близькою до присвоєної на попередньому кроці частоті, але при цьому повинні бути виконані вимоги електромагнітної сумісності. Висновки. Вперше розроблено метод забезпечення електромагнітної сумісності при розподілі частотного ресурсу в мережі мобільного зв’язку, який складається з алгоритму з повторним використанням частот. Використання даного методу дозволяє скоротити смугу частот в 2–3 рази. EN: Context. With the advent of mobile communication networks, the signal-interference situation became sharply complicated. An increasing number of radio electronic devices for various purposes lead to the formation of the multiple nature of electromagnetic interactions between them. At the same time, the deficit of frequency resources becomes even more important, the problem of electromagnetic compatibility becomes aggravated. The ways of solving this problem can be found using the cognitive distribution of the frequency resource with repeated use of frequencies. Thus, the optimization of the distribution of the frequency resource in cognitive radio networks and the development of an algorithm for the allocation of a frequency resource with the repeated use of frequencies is an actual scientific task. Objective. The aim of the study is to provide electromagnetic compatibility in the cognitive distribution of resources in a mobile communication network. Methods of research are based on the basic principles of radiophysics, telecommunications theory, system analysis, mathematical statistics, probability theory, optimization theory, mathematical and simulation modeling. Results. The situation and the most electromagnetic situation in mobile communication networks are greatly complicated by the fact that various random factors, which are difficult to forecast, are introduced into this environment. Under these conditions, it is not always possible to calculate the electromagnetic situation in advance and solve the problem of electromagnetic compatibility with sufficient accuracy, and often it is simply impossible due to a priori uncertainty. The problem of electromagnetic compatibility for mobile communication networks must be solved at the stage of its operation in real time. An algorithm for solving the problem of optimization of frequency resource allocation for mobile communication networks is proposed. The algorithm is based on the method of local optimization - one of the approximate methods of discrete programming. In this case, the local optimality condition is that the operating frequency that is assigned to the next subscriber station should be close to the frequency assigned at the previous step, but electromagnetic compatibility requirements must be met. Conclusions. For the first time, a method has been developed for ensuring electromagnetic compatibility in the allocation of a frequency resource in a mobile communication network, which consists of an algorithm with repeated use of frequencies. The use of this method makes it possible to reduce the frequency band by 2 to 3 times.