Запропоновано формалізований опис орієнтуючих рухів об'єктів роботизації під час вторинного орієнтування з використанням теорії кватерніонів. Наведено порівняльний аналіз відомих та запропонованого методів, відзначено переваги останнього.

Обгрунтовано шляхи підвищення якості та зменшення трудомісткості рішень, що приймаються під час проектування складних розподілених у просторі організаційно-технічних об'єктів і комплексів. Розроблено інформаційне, методичне, алгоритмічне та програмне забезпечення системи підтримки прийняття рішень (СППР) з метою автоматизації процесу керування вибором пристроїв орієнтування (ПО) на етапі визначення засобів технологічного оснащення гнучких інтегрованих систем (ГІС). Обгрунтовано новий підхід щодо автоматизації керування вибором ПО, що базується на використанні інтелектуальних моделей прийняття рішень на основі штучних нейроних мереж, що застосовуються в процесі систематизації та групування об'єктів виробництва, ПО та їх подальшому аналізі. Розроблено методику автоматизованого вибору ПО, яку можна використати як базову для формування СППР для автоматизації процесів керування вибором обладнання під час моделювання, проектування та планування ГІС, а також модернізації, переналагодженні та зміні конфігурації гнучких виробничих систем.

Розроблено класифікацію адаптивних схватів промислових роботів, визначено напрямки подолання негативного впливу явища "конфлікт сили" на складові технологічної роботизованої системи за умов механообробних ГВК.

Розглянуто типові завдання оптимізації, що виникають під час проектування, моделювання та верифікації процесів у гнучких виробничих системах, зокрема, завдання вибору обладнання, оптимального розподілу ресурсів підприємства, управління збутом продукції тощо. Наведено методи та засоби автоматизованого вирішення таких завдань. Подано інформацію про види гнучкості, склад гнучких комп'ютерно-інтегрованих і виробничих систем, види та методи загальнозаводського планування. Увагу приділено аналізу та класифікації об'єктів виробництва для їх автоматичного орієнтування, етапам підготовки та проведення експертного оцінювання, формалізації кінематичних можливостей маніпуляційних систем промислових роботів.

Розглянуто актуальну проблему - забезпечення високоточних та високопродуктивних гоніометричних вимірювань, які необхідні в багатьох сучасних науково-господарських задачах у різних галузях господарства. На основі аналізу фізичних явищ та принципів роботи лазерної спектроскопії, напівпровідникових фоточутливих елементів та нейромережевих технологій запропоновано нову прецизійну інтелектуальну гоніометричну систему на основі лазерного гіроскопа (кільцевого лазера), CMOS-матриці та штучної нейронної мережі. Прецизійна інтелектуальна гоніометрична система дозволяє проводити високоточні кутові вимірювання при попередній виставці навігаційних чутливих елементів, плоских кутів та пірамідальності призм, а також інших об'єктів виробництва, показника заломлення оптичного скла з обробкою вимірювальної інформації в режимі реального часу. Вона поєднує такі переваги, як висока точність та швидкість вимірювання, можливість роботи в автоматизованому режимі та автоматизованої обробки вимірювальної інформації, простота використання, універсальність. Висока швидкість системи досягається за рахунок використання можливості штучної нейронної мережі здійснювати одночасну обробку множини цифрових даних методами паралельної обробки. Таким чином час вимірювання суттєво скорочується. Висока точність прецизійної інтелектуальної гоніометричної системи досягається за рахунок використання в якості чутливих елементів безінерціного кільцевого лазера та CMOS-матриці з великою роздільною здатністю та чутливістю, що дозволяє проводити безконтактне перетворення кутів з обробкою інформації в реальному масштабі часу та працювати в автоматизованому режимі.

Розглянуто основні сучасні напрями розвитку штучного інтелекту (ШІ) та машинного зору, наведено елементний базис і понятійний апарат систем ШІ. Висвітлено історію виникнення та розвитку ШІ. Розкрито поняття та структуру експертних систем. Увагу приділено напрямам практичної реалізації технологій штучних нейронних мереж: нейроімітаторам, нейрокомп'ютерам і нейропроцесорам. Розглянуто деякі різнопланові за галуззю, змістом і методами задачі автоматизації, розв'язок яких грунтується на використанні технологій і систем ШІ та машинного зору. Наведено приклади практичного використання fuzzy logic. Подано інформацію щодо розпізнавання за особливостями / ключовими точками.

Останнім часов в Україні дуже гостро постає проблема захворювань шлунково-кишкового тракту (ШКТ) різної етіології. У результаті зниження рівня пробіотичних штамів, зокрема біфідобактерій і лактобацил, порушуються процеси травлення та перебіг багатьох основних біохімічних процесів в організмі, внаслідок чого погіршується загальний стан організму та знижується його стійкість до дії патогенних та умовно-патогенних мікроорганізмів. Основним засобом профілактики та лікування захворювань ШКТ є препарати, що належать до групи пробіотиків, використання яких надає змогу покращати та відновити стан мікрофлори кишечника та слизових оболонок організму людини, що призводить до загального покращання стану здоров'я та запобігає розвитку цілої низки хронічних захворювань. На фармацевтичному ринку України лікарські пробіотичні препарат представлені доволі широко. Проте препарати закордонного виробництва займають майже весь ринок. Тому виробництво вітчизняних пробіотиків - актуальне завдання, оскільки їхньою принциповою перевагою є адаптованість штамів мікроорганізмів, які в них використовуються, до української популяції населення. Чи не найголовнішим етапом виробництва пробіотичних препаратів є стадія висушування. Адже саме цей етап впливає на кінцеві характеристики препарату, такі як кількість життєздатних клітин і термін зберігання препарату. Значно підвищує виживання клітин під час сушіння правильно підібране захисне середовище, але й важливо правильно обрати процес сушіння та обладнання для його проведення. Найбільш ефективним способом сушіння є сублімаційна сушка (ліофілізація). Незважаючи на те, що існують потенційно дешевші та швидші методи висушування, такі як сушіння розпиленням, вакуумна сушка та сушка в киплячому шарі, жоден не може відповідати сублімаційній сушці, якщо мова йде про підтримку життєздатності клітин.

На фармацевтичному ринку України лікарські пробіотичні препарати (ПБП) представлені досить широко. Однак препарати зарубіжного виробництва займають майже весь ринок, тому виробництво вітчизняних пробіотиків є актуальним завданням, адже їхньою важливою перевагою є адаптивність штамів мікроорганізмів до української популяції населення. Для виробництва ефективних та якісних ПБП необхідним є ретельний вибір усіх технологічних операцій, які б забезпечили отримання максимальної кількості життєздатних і стабільних за тривалого зберігання клітин бактерій. Під час розробки процесу виробництва препарату особлива увага приділяється розумінню виробничих етапів, пов'язаних із виробництвом пробіотиків у комерційних масштабах. Кожен етап процесу залежить від попереднього етапу, тому важливо проаналізувати та визначити можливі негативні фактори, що можуть вплинути на клітини бактерій, і намагатися підтримувати загальну кількість життєздатних клітин, продовжуючи процес виробництва на наступних етапах. Найбільш оптимальна технологічна схема виробництва ПБП включає: стадію культивування, відокремлення біомаси від культуральної рідини, стадію додавання захисного середовища до отриманої біомаси, стадію сушіння, подрібнення та просіювання висушеної біомаси, стадію фасування, пакування та маркування цільового продукту. Аналіз даних показав, що на стадії відокремлення біомаси найбільш ефективним є застосування методу сепарування, на стадії сушіння - методу ліофільного висушування, а на стадії подрібнення - методу, який передбачає використання вальцевої дробарки. При аналізі різних комбінацій захисних середовищ, що використовуються на стадії стабілізації біомаси бактерій, найбільш ефективним визначено середовище, що містить сухе знежирене молоко (6 %), сахарозу (8 %) і желатин (4 %). Таке захисне середовище додається у співвідношенні 2:1 (біомаса бактерій : захисне середовище). На стадії пакування найбільш ефективною первинною упаковкою обрано багатошаровий пакетик-саше. Відзначено, що обладнання, яке використовується при проведенні виробничих процесів, та умови, в яких проводяться ці процеси, повинні обов'язково відповідати вимогам GMP, адже за сучасних умов виробництво конкурентоспроможних препаратів із найвищою якістю без дотримання вимог є неможливим.

Висвітлено сучасні напрями розвитку штучного інтелекту та машинного зору. Наведено елементний базис та понятійний апарат систем штучного інтелекту. Викладено прикладні аспекти технологій штучного інтелекту та машинного зору в різнопланових за галузями, змістом та методами задачах. Наведено теоретичну та практичну складову сучасного інструментарію інтелектуального управління та аналізу даних. Розглянуто методи формалізації інтелектуальних задач, технології та інструменти побудови інтелектуальних систем, застосування систем машинного зору.

Описано всі види похибок, що виникають при вимірюваннях фізичних величин, методи їх зменшення та усунення, сучасні засоби вимірювання, в тому числі інтелектуальні. Наведено деякі різнопланові за галуззю, змістом і методами розв'язання типові задачі вимірювання, розв'язок яких ґрунтується на використанні традиційних підходів і сучасних технологій, зокрема, штучного інтелекту. Наведено методичні вказівки й індивідуальні завдання для практичних, лабораторних і самостійних робіт студентів.

Вирішено важливу наукову проблему підвищення точності та швидкодії приладових систем вимірювання кутів шляхом розробки та дослідження прецизійної приладової системи вимірювання кутів (ППСВК) на основі аналізу та застосування фізичних явищ та принципів роботи лазерної спектроскопії, нових напівпровідникових фоточутливих елементів, високопродуктивних засобів автоматизації та нейромережевих технологій, а також нових методів і алгоритмів обробки інформації. У результаті виконаних досліджень отримано ППСВК підвищеної точності та швидкодії з розширеними функціональними можливостями. Підвищено швидкодію вимірювань кутів пропонованої ППСВК у 1,3 раза або на 25 % порівняно із результатами відомих наукових досліджень, а точність до 0,1". ППСВК побудована як багаторівнева сукупність різних за призначенням та функціонуванням технічних засобів з неоднорідними властивостями, які реалізують пропоновані методи обробки вимірювальної інформації. Пропоновану ППСВК побудовано за принципами синергетичної інтеграції та емерджентності, шляхом застосування фоточутливої КМОП-матриці та штучних нейронних мереж, що дозволило не тільки підвищити точність та швидкодію вимірювання кутів але й розширити функціональні можливості пропонованої ППСВК (безконтактного вимірювання кутів та експрес-аналізу інтенсивностей спектрального розподілу для визначення хімічного складу металовмісних матеріалів). Пропонована ППСВК дозволяє проводити автоматичне визначення вмісту хімічних елементів у складі металовмісних матеріалів в режимі реального часу зі швидкістю 2,5 с.