Досліджено питання, пов'язані з застосуванням технологій Інтернету речей (IoT) для кіберфізичних систем і проаналізовано типи платформ IoT та їхнє застосування для "розумних" підприємств. Основою для введення промислового Інтернету речей на сучасному "розумному" підприємстві є платформи автоматизації. Найчастіше вони розробляються відповідно до вимог та інфраструктури кожного окремого підприємства - в такому разі їхню внутрішню структуру успішно зможуть оцінити лише місцеві спеціалісти - розробники.

Задача оптимізації декількох функцій виникає при дослідженні багатьох теоретичних і прикладних проблем. Практично будь-яка задача оптимального проектування складних економічних і технічних систем, схем, технологічних пристроїв, конструкцій, планування й управління виробничою та комерційною діяльністю, ідентифікації параметрів моделі за експериментальними даними вимагає, щоб шуканий розв'язок знаходився з урахуванням багатьох критеріїв. Оскільки неможливо адекватно виразити одним комплексним критерієм умови задачі, то для обліку всіх вимог прикладної задачі (ПЗ) доцільніше використовувати апарат багатокритеріальної оптимізації (БКО). Це означає, що апарат класичної однокритеріальної оптимізації є недостатнім для пошуку та прийняття ефективних розв'язків ПЗ. Мета роботи - побудова багатокритеріальних математичних моделей ПЗ на комбінаторних конфігураціях (КК) та їх розв'язання. Це питання є актуальним, тому що будь-яка задача оптимального проектування складних економічних і технічних систем, технологічних пристроїв, планування й управління вимагає, щоб було знайдено бажаний розв'язок з урахуванням багатьох критеріїв. Здійснено перехід до евклідових КК, використано методи дискретної та БКО. Побудовано модель для визначення планів вкладу в нерухомість і виробничого планування, яка представлена як багатокритеріальна дискретна задача. Наведено метод розв'язання такої задачі, що включає аналіз структурного графа множин евклідових КК. Даний метод може бути змінений шляхом сполучення з іншими багатокритеріальними методами оптимізації залежно від початкових умов задачі. Запропоновану багатокритеріальну модель можна доповнювати по мірі необхідності певними функціями, і залежно від початкових умов, представляти у вигляді задач на різних множинах КК. Розглянутий метод можна використовувати для розв'язування даного класу задач.

Розглянуто алгоритм простеження об'єктів у відео, що базується на спільному використанні відомих алгоритмів MOG (Mixture of Gaussians) і KCF (Kernelized Correlation Filters). Наведено результати пошуку та простеження рухомих об'єктів у відео. Показано, що алгоритм є ефективнішим у порівнянні з MOG і KCF в умовах, коли об'єкти, що простежуються, рухаються з порівняно різкими змінами швидкості, напряму руху та орієнтації, а також в умовах часткового укриття або зникнення з поля зору.

Індекс рубрикатора НБУВ: Е0*820*803.21в605

Рубрики:

Загальна біологія

Шифр НБУВ: Ж14024 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Робота присвячена подальшому розвитку теорії побудови інтелектуальних систем управління (ІСУ) локальними об'єктами (ЛО) з кількома різнорідними (традиційними та поновлюваними) джерелами енергії. Наукова ідея базується на використанні сучасних інформаційних систем і полягає в підвищенні енергоефективності мікроенергетичних мереж локальних об'єктів (ЛО) на основі динамічного оцінювання вартості електроенергії в реальному часі та передачі цієї інформації користувачеві з обумовленою дискретністю для узгодження графіка навантаження (графіка попиту). Мета дослідження - розробка методу децентралізованого динамічного планування використання енергоресурсів та обгрунтування принципів побудови ІСУ енергоспоживанням ЛО шляхом оптимального узгодження між попитом (графіками електроспоживання) та динамічно змінюваною вартістю електроенергії у реальному часі для підвищення енергоефективності мікроенергетичних систем. Методи. Системний підхід, системний аналіз, індуктивні технології моделювання, енергетичний менеджмент. Розроблено метод децентралізованого динамічного планування використання енергоресурсів в мікроенергетичних системах та основні принципи побудови ІСУ енергоспоживанням ЛО, на основі яких користувач зможе контролювати рівень навантаження в реальному часі й оптимізувати витрати на електроенергію, що свою чергою призведе до балансування мережі та підвищить енергоефективність її функціонування. Результати цього дослідження показують, що запропоновані принципи формування диспетчерсько-технологічних функцій можуть бути використані для вдосконалення ІСУ в технологіях smart microgrid та ін.

Метанавчання - це узагальнення всіх раніше розв'язаних задач, яке надає можливість економити ресурси та оптимально використовувати наявний досвід такого розв'язання для нових завдень. Завдання метанавчання - автоматизувати процес навчання, використовуючи методи машинного навчання та індуктивного підходу. Методи метанавчання засновані на багаторазовому використанні алгоритмів навчання з різними можливими компонентами та безпосередньому порівнянні результатів навчання. У разі розв'язання реальних завдань це вимагає високих обчислювальних потужностей і великих затрат часу. Можлива альтернатива - навчити модель, яка передбачає оптимальні компоненти на основі мета-властивостей вхідних даних. Мета роботи - вивчити принципи трансферного навчання, щоб навчитися оптимально використовувати вхідні дані, а також порівняти такі поняття як трансферне навчання, трансферне перенесення, багатозадачне навчання, індуктивного переносу, індуктивне зміщення та метанавчання. В результаті планується розробити підхід до узагальнення результатів розв'язання попередніх завдань на основі принципів метанавчання та метамоделювання. Вивчено методи машинного моделювання: метанавчання, трансферного навчання, індуктивного перенесення та індуктивного підходу. Проведено огляд методів розв'язання задачі трансферного навчання з точки зору розв'язання задачі метанавчання. Запропоновано схему розв'язання задачі метанавчання з використанням досвіду трансферного навчання. Метанавчання це узагальнення всіх розв'язаних раніше задач, яке надає можливість економити ресурси та оптимально використовувати наявний досвід ров'язання цих задач. Таким чином, досліджено задачу трансферного навчання як одну з задач метанавчання. Наведено постановку задачі трансферного навчання, а також класифікацію завдань трансферного навчання з точки зору різних напрямків. Порівняно поняття метанавчання, навчання протягом усього життя, передачі знань, індуктивної передачі, багатозадачного навчання, індуктивного перенесення та індуктивного зміщення. Запропоновано схему застосування індуктивного підходу для розвязання задач метанавчання та метамоделювання.

Розглянуто один із можливих підходів до вирішення на базі принципу мікропрограмного керування проблеми комплексної - від постановки задачі до отримання ескіза друкованої плати - автоматизації процесу розробки операційних пристроїв. Підхід продемонстровано на прикладі синтезу в діалоговій трансформаційній машині - інструментарії алгебро-граматичних методів подання знань у різноманітних предметних областях - керуючого автомата операційного пристрою, що реалізує операцію додавання.

Запропоновано метод побудови абсолютно стійкої криптосистеми захисту текстової інформації. Метод базується на застосуванні механізму укрупнення абетки мови, в результаті якого збільшується відстань єдиності. Система захисту складається з двох частин: семантичного тезаурусу, розробленого для конкретної прикладної області, та засобів реалізації операторів шифрування/розшифрування, що використовують створений тезаурус.

Підприємство - складний об'єкт. Складність підприємства зумовлена тим, що в структурі об'єкта наявна велика кількість елементів, які своїм станом і поведінкою впливають один на одного. В умовах швидкої зміни та ускладнення сучасних технологій традиційні підприємства часто не витримують економічної конкуренції та зникають із промислового ринку. Економічних проблем у підприємства багато і вони є загальновідомими, але проаналізувавши їх, можна дійти висновку, що всі вони виникають внаслідок двох головних причин: людського фактора, який гальмує перехід підприємства до сучасної форми існування; браку ефективних інформаційних технологій і систем, а також недостатність сучасного обладнання високого технічного рівня. На сьогодні є різні варіанти подолання цих проблем, один із яких - це перехід традиційного підприємства до розумного. Методи - системний підхід, аналіз. Мета роботи - у руслі загальної диджиталізації виробництва окреслити та навести принципи й особливості створення розумного підприємства, як основи цифрової економіки; зробити акцент на тому, що інформатизація суспільства спонукає традиційне підприємство до змін задля пристосування до зовнішнього середовища. Запропоновано варіант подолання проблем традиційного підприємства у формі його переходу до нової форми існування - розумного підприємства. Окреслено та наведено принципи та підходи до створення розумного підприємства. Зроблено висновки, що розвиток цифрової економіки та інтелектуалізація виробництва спричинили зміни організації та керування компонентами промислової структури - підприємствами. Ефективною формою існування традиційного підприємства в сучасному світі загальної цифровізації є розумне підприємство, яке спроможне самостійно підтримувати виробничу діяльність та зовнішні економічні зв'язки, а також має високий рівень інформатизації та можливість інтеграції у світову економіку.

Розглянуто один із можливих підходів до вирішення на базі принципу мікропрограмного керування проблеми комплексної - від постановки задачі до отримання ескізу друкованої плати - автоматизації процесу розробки операційних пристроїв. Підхід продемонстровано на прикладі синтезу в діалоговій трансформаційній машині - інструментаріїю алгебро-граматичних методів подання знань у різноманітних предметних областях - керуючого автомату операційного пристрою, що реалізує операцію додавання.

Складні процеси у сфері навчання в Україні потребують підвищення ролі формалізованого оцінювання знань студентів і розробки механізму офіційного визнання часткових кваліфікацій, набутих у системі формального, неформального й інформального навчання. Джерелом знань можуть виступати різноманітні енциклопедичні ресурси, словники, доступні в електронній формі та подані в такий спосіб, що забезпечують автоматизовану обробку наданого в них матеріалу. Забезпечення складних навчальних процесів потребує розробки інтелектуальних механізмів об'єктивного оцінювання результатів навчання на основі національних інформаційних ресурсів. Мета роботи - представлення підходів для побудови онтологій домену для подання знань викладача та студентів із застосуванням зовнішнього джерела знань, а також алгоритм для автоматичного порівняння побудованих онтологій, що забезпечує відповідність ієрархічних рівнів у термінах таксономії. Спираючись на оцінки результатів навчання студентів, можна надавати структуровані пояснення щодо помилок, яких припустилися студенти. Запропонований підхід використовує онтологію домену як інструмент навчання та смислову модель результатів навчання студентів для оцінювання. Для онтології подання знань як зовнішнє джерело знань запропоновано використовування відкритих енциклопедичних ресурсів знань із семантичною розміткою, яка полегшує оброблення поданого в них матеріалу. Оскільки проблема порівняння довільних онтологій є дуже складною, для оцінювання результатів навчання студентів розглядався окремий випадок із багатьма обмеженнями, а саме легкі (термінологічні) онтології з порожньою множиною аксіом, із фіксованим набором зв'язківі з наборами понять, що мають бути підмножинами множини понять еталонної онтології. Запропоноване оцінювання результатів дистанційного навчання базується на аналізі онтологій дисципліни, створених студентами. Такі онтології будуються з основних концепцій сфери навчання та зв'язків між ними, запропонованих викладачем. Автоматизоване узгодження онтологій студентів із еталонною, розробленою викладачем, надає можливість виявити та класифікувати помилки учнів щодо розуміння дисципліни. Відкриті енциклопедичні ресурси використано як джерело знань для побудови й оновлення еталонної онтології дисципліни. Використання семантичної розмітки (наприклад, SemanticMediaWiki) енциклопедичним ресурсом значно спрощує отримання та подальше використання знань. Головна перевага запропонованого підходу - це можливість автоматизованого, об'єктивного та персоніфікованого аналізу результатів навчання на семантичному рівні. Такий аналіз надає студентам структуровані пояснення їхніх помилок, а викладачам надає змогу поділитися своїми знаннями як еталонними онтологіями.

Артеріальна гіпертензія (АГ) (підвищений артеріальний тиск (АТ)) - одне з найпоширеніших захворювань серцево-судинної системи. Діагностика та оцінка ефективності лікування АГ передбачає вимірювання АТ, у тому числі за допомогою цифрових домашніх тонометрів. Однак інтелектуальні можливості таких тонометрів далеко не вичерпано. Мета роботи - розширення інтелектуальних можливостей цифрових тонометрів (ЦТ), які забезпечать підвищення ефективності застосування їх у домашніх умовах. Для досягнення поставленої мети сформульовано та досліджено 2 завдання. Перше завдання спрямовано на визначення можливості ЦТ оцінити інтегральний показник (індекс) жорсткості кровоносних судин на основі визначення швидкості поширення пульсової хвилі за сигналом, що реєструється в процесі осцилометричного способу вимірювання АТ. Друге завдання орієнтовано на розробку простих засобів, що забезпечують оцінку тривалої варіабельності показників АТ при самостійному вимірюванні в домашніх умовах між відвідинами лікаря. Встановлено, що в процесі декомпресії манжети на осциляціях спостерігаються характерні фрагменти, викликані зворотною пульсовою хвилею, виявлення яких надає змогу обчислити інтегральний показник жорсткості кровоносних судин за швидкістю розповсюдження пульсової хвилі. Показано, що для оцінки тривалої варіабельності показників достатньо за допомогою рекурентних формул за кожним поточним вимірюванням коригувати діапазон зареєстрованих значень, уточнювати середнє та середнє квадратичне відхилення, обчислювати коефіцієнт варіації Пірсона та індекс, що характеризує відсоток вимірювань, що перевищують встановлені медичні норми. Зроблено висновки, що запропонований підхід зводиться до простих обчислювальних процедур, які можуть бути реалізовані на внутрішньому процесорі домашнього тонометра.

Розглянуто інноваційні підходи до навчання користувачів системи моніторингу зведених індикаторів ефективності розвитку регіонів у контексті критеріїв якості життя населення з використанням масових відкритих онлайн курсів MOOC - Massive Open Online Course. Проаналізовано сучасну типологію MOOC. Запропоновано гібридну модель MOOC для розробки контенту та технології навчання цільових користувачів створюваної інформаційно-аналітичної системи моніторингу індикаторів ефективності регіонального розвитку.

Гармонізація національних стандартів із міжнародними сприяє ліквідації технічних бар 'єрів у торгівлі, міжнародному обміні товарами та послугами, підвищенню технічного рівня та якості продукції. Розглянуто рівні стандартизації: міжнародний, регіональний і національний. Визначено загальні та конкретні цілі стандартизації серії інформаційних технологій. Визначено такі принципи стандартизації, як прозорість, відкритість, об'єктивність, результативність, різноманітність та узгодженість. Показано важливість стандартизації у подоланні проблем цифрової трансформації економіки, що має забезпечити підвищення якості промислової продукції, нарощування експортного потенціалу та підвищення конкурентоспроможності національної продукції на світових ринках.

Проблема визначення джерела звуку зводиться до вирішення двох задач: визначення напрямку на джерело звуку та визначення відстані до нього. Як правило, точна відстань до джерела звуку є невідомою, через що вона має бути оцінена за допомогою інших вхідних параметрів, таких як, наприклад, отримана потужність звуку та час надходження. Описано алгоритм визначення відстані на основі оцінювання потужності звуку та зміни в частоті звучання за відстанню. Звуковий сигнал записується за допомогою групи з чотирьох з'єднаних між собою мікрофонів. Це уможливлює використання алгоритму в умовах необхідності спостереження рухомих або нерухомих об'єктів, видимість яких може бути ускладнено.

Розглянуто парадигму розумного підприємства (РП); сформульовано основні вимоги, що забезпечують виконання цієї парадигми; запропоновано схему інтелектуалізації аналізу зовнішнього оточення РП із використанням нового механізму подання знань про це оточення. Розробляються методи, спрямовані на підвищення інтелектуального рівня існуючого виробництва. Цей підхід надає змогу підвищити загальний рівень інтелекту, пов'язаного з виконанням головних функцій підприємства.

Розроблено нові методи визначення узагальненої якості послуг, які перевірено на експериментальному зразку приладу для визначення якості постачання електроенергії за усталеними значеннями напруги та частоти. Запропоновано уніфікований підхід для визначення якості комунальних послуг, який надає змогу визначати якість надання послуг, а також якість спожитих послуг у конкретного споживача.

Розглянуто важливість створення психодіагностичного обладнання з урахуванням сучасних інформаційних можливостей. Запропоновано використання концепції IoT для створення концептуальної моделі (КМ) інформаційно-вимірювальної системи (ІВС) із функцією віддаленого управління. Об'єктом дослідження є автоматизований процес психофізичної діагностики людини. Мета роботи - розробка КМ системи обробки інформації зі здатністю тривимірного представлення тестових сигналів, дистанційним керуванням процесом тестування, збором даних і збереженням їх на віддаленому сервері. Розглянуто структуру ІВС, що містить блоки управління, тестування, отримання та передачі даних і блок обробки та збереження даних. Описано компоненти блоку управління. Наведено діаграму класів блоку управління. Розглянуто компоненти блоку тестування та їхню взаємодію між собою та компонентами збору і передачі даних. Наведено опис пристроїв для 2- та 3-вимірної подачі тестових сигналів. Створено модель пристрою "Куб" для об'ємного подання світлових сигналів. Розроблено та наведено структуру бази даних ІВС. Розроблено КМ ІВС із функціями дистанційного керування, 2- і 3-вимірної подачі тестових сигналів і діагностування психофізичного стану людини в режимі реального часу. Принцип роботи системи передбачає передачу даних за допомогою WiFi або GPRS-з'єднання. Застосування статистичного аналізу та інших методів обробки результатів надає можливість здійснювати якісне діагностування психофізичного стану людини.

Актуальним завданням інженерної науки є співпраця технологічного розвитку національної економіки, модернізація її матеріальних і технічних баз переробної промисловості. Зростання складності продукції машинобудування міняє стратегію її виробництва. Оптимізація тисяч параметрів для створення конкурентоспроможних виробів сьогодні є практично неможливою без використання технології цифрових двійників (ЦД), хоча сама технологія ЦД, зокрема в ливарно-металургійній галузі, все ще знаходиться на ранній стадії розвитку. Якщо для забезпечення надійності та безпеки машин і механізмів та їхніх литих конструкцій необхідно значне збільшення числа випробувань, то їх швидше і дешевше робити у віртуальному просторі на стадії проектування, ніж на більш пізній стадії в металі. В огляді розглянуто деякі приклади застосування технології ЦД для проектування ливарних металевих заготовок, оптимізації їхніх конструкцій при виготовленні адитивним методом. Мета роботи - проведення огляду технологій ЦД і розробка пропозицій застосування технологій ЦД для оптимізації литих металоконструкцій (ЛМК) при адитивному виробництві. Одним із сучасних технологічних трендів є "цифровізація" процесів виробництва, особливості якої для отримання ЛМК аддитивними методами розглядаються в статті. Виконано огляд поняття ЦД, розглянуто які технології розкривають це поняття, а також як застосування ЦД впливає на розвиток адитивного виробництва металовиробів. Для конструювання металопродукції відзначено такі поняття, як "біонічний дизайн" творчого процесу. Показано приклади комп'ютерного інжинірингу при топологічній оптимізації конструкцій металевих заготовок. Огляд ряду джерел інформації показує, що серед передових технологій ЦД є інтегратором практично всіх "наскрізних" цифрових технологій і виступає драйвером, що надає передумови розвитку і надає можливість підприємствам і цілим галузям переходити на рівень сталого розвитку. Технологія ЦД має великі перспективи, оскільки є необхідною не лише для створення та експлуатації сучасного "розумного" продукту, але й для його регулярної підтримки, оновлення та постійної адаптації до нових вимог та умов із перенесення накопичених даних і методів для створення нових машин, конструкцій і матеріалів.

Генерація інтерфейсів, яка називається "інтелектуальною", призначена для надання користувачеві додаткових можливостей, включаючи адаптивність, налаштування на конкретного користувача та інтерактивну допомогу у вирішенні проблем. ІІК має бути інтелектуальним агентом або посередником між користувачем і певним комп'ютерним додатком, що реалізує підходи та методи підтримки комунікації з користувачем. Запропоновано підхід до "інтелектуалізації" програмних засобів індуктивного моделювання на основі онтологічних концепцій подання знань про предметну алузь для проектування бази знань, обчислювальних інструментів та ІКК. Цілі дослідження: виконати огляд джерел щодо сучасних засад конструювання ІІК, пояснити підхід до побудови ІІК, заснований на онтології, застосувати цей підхід до галузі індуктивного моделювання, а також навести приклад, що демонструє подальше прийняття рішень як процес моделювання на основі ІІК і подати відповідні прикінцеві зауваження. Розглянуто сучасні підходи до організації інтелектуального користувацького інтерфейсу. Описано характеристики та завдання ІІК, принципи онтологічного підходу до його конструювання та функціювання. Стан діалогу в системі визначається набором цілей і планом дій у формі онтологічної моделі завдань користувача, яка визначає об'єкти діяльності, класи термінів і характеристик та області їхніх можливих значень і станів, необхідних для виконання завдань зв'язування об'єктів. Це необхідно для відпрацювання функціональних можливостей додатків, побудови послідовності дій, що вирішують конкретні типи завдань. Важливо брати до уваги, що IUI абстрагується від конкретних способів передачі інформації, домену, програмного забезпечення, завдання та користувача. Результати аналізу та структурування знань загалом у галузі індуктивного моделювання є базисом для розроблення метаонтології конкретної предметної галузі індуктивного моделювання на основі МГУА. Така онтологія містить основні компоненти процесу моделювання. Визначено основні принципи формування його характеристик. Наведено фрагмент онтології домену індуктивного моделювання. Показано, що розкладання процесу розв'язання будь-якої реальної задачі на етапи та, у своєю чергою, етапів на основні та допоміжні рішення сприяє формуванню структури інтелектуального діалогу. Застосування його в системі прийняття рішень ІІК є умовою того, щоб користувач міг отримати модель об'єкта дослідження за допомогою відповідної системи моделювання, незалежно від рівня його/її підготовки, апріорних знань про об'єкт і початкових даних. Наведено принципи побудови інтерфейсу користувача на основі онтологічних моделей при конструюванні систем індуктивного моделювання. Такий підхід надає можливість спростити розроблення ефективних і зручних інтерфейсів для різних рівнів підготовки користувача, які мають інтелектуальні характеристики. Вважаємо, що запропонований підхід забезпечує перевагу завдяки високому рівню формалізму онтологій, незалежності від мов і засобів програмування, можливості вносити зміни в структуру інтерфейсу незалежно від інших частин прикладних програм, автоматичного кодування на основі онтологій.