Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць
У журналі відображені результати наукових досліджень з розробки та удосконалення систем управління, навігації та зв’язку у різних проблемних галузях.
Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»
ОРГАНІЗАЦІЯ ПАРАЛЕЛЬНОГО ВИКОНАННЯ МЕТОДІВ ОБРОБКИ ГОЛОСОВИХ СИГНАЛІВ НА БАГАТОЯДЕРНИХ CPU ТА GPU
Актуальність. Набули поширення такі системи, як голосові помічники та засоби ідентифікації мовця, які функціонують на основі обробки голосових сигналів. Продуктивність цих систем залежить від обсягів даних і умов функціонування. Обробка великих масивів голосових сигналів або забезпечення роботи в реальному часі вимагає високопродуктивних обчислень. Таку швидкодію можна досягти за допомогою масивно-паралельних систем, включаючи багатопроцесорні кластери або дискретні GPU. Об’єкт дослідження: організація паралельних обчислювальних процесів у задачах обробки голосових сигналів із використанням можливостей архітектур сучасних процесорів. Мета статті: розробка системи паралельної обробки голосових сигналів з адаптованими алгоритмами для багатоядерних CPU, інтегрованих та дискретних GPU. Результати дослідження. Порівняльний аналіз показав, що за невеликого навантаження (голосові помічники, персональні застосунки) достатньо використання CPU, що забезпечує ефективне виконання обчислень із низькими часовими затримками. Натомість для обробки великих масивів голосових даних запропонований паралельний підхід, реалізований на CPU і GPU, що скорочує час виконання на 25-30% порівняно з послідовною реалізацією на CPU. Висновки. Дослідження показали, що використання паралелізму на CPU доцільне для етапів обробки голосового сигналу із малим обсягом обчислень, тоді як дискретні GPU можуть бути використані на етапах обчислення MFCC, спектрального віднімання та вейвлет-фільтрації.
Авторське право (c) 2025 Maksym Bondarenko, Heorhii Ivashchenko http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
РЕЖИМ БЛОЧНОГО ШИФРУВАННЯ НА ОСНОВІ КОДУ ХАФФМАНА ДЛЯ НІББЛІВ
Актуальність. Актуальність роботи зумовлена потребою у криптографічних рішеннях, які поєднують високу безпеку, ефективність стиснення та низькі обчислювальні витрати, що особливо важливо для IoT, мобільних та вбудованих систем. Метою статті є дослідження розробки та аналіз режиму блочного шифрування на основі коду Хаффмана для нібблів, з інтегрованими механізмами хеш-захисту та підтримкою як глобальної, так і пер-блокової обробки. Об’єкт дослідження: використання перетворення Хаффмана полубайтів (нібблів) для створення режиму блокового шифрування. Результати дослідження. Проведені експерименти показали, що для даних із низькою ентропією нібблів (H<3.5 біт/ніббл) запропонований режим зменшує обсяг зашифрованих даних на 10–20 % без суттєвої втрати швидкодії, забезпечуючи стійкість до помилок і збереження цілісності. Висновок: інтеграція статистичного кодування та симетричного шифрування з адаптивним вибором параметрів дозволяє отримати збалансоване рішення для безпечної та ефективної передачі інформації в умовах обмежених ресурсів.
Авторське право (c) 2025 Maksym Glavchev, Yuliia Hlavcheva, Heorhii Molchanov http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
МОДЕЛІ ТА МЕТОДИ ПОБУДОВИ ДЕЦЕНТРАЛІЗОВАНОЇ СИСТЕМИ ІНТЕРНЕТУ РЕЧЕЙ – ДАТЧИКИ НА ОСНОВІ ESP32 З ВИКОРИСТАННЯМ ПРОТОКОЛУ MQTT
Актуальність. Актуальність зумовлена зростаючим інтересом до систем IoT на базі ESP32, обмеженнями централізованих систем та потенціалом протоколу MQTT. Об’єкт дослідження: Методи реалізації децентралізованих бездротових сенсорних мереж (WSN) та їх компонентів. Мета статті: Основна мета статті – запропонувати децентралізовану архітектуру для бездротових сенсорних мереж (WSN). Вона спрямована на перехід від традиційної централізованої моделі, де всі сенсорні вузли залежать від єдиного хаба, до більш стійкої системи, де кожен вузол має прямий доступ до Інтернету. Кінцевою метою запропонованої конструкції є значне підвищення надійності та загальної продуктивності мережі шляхом усунення єдиної точки відмови, властивої централізованій конфігурації. Результати дослідження. Стаття завершується конкретною та економічно ефективною рекомендацією щодо компонентів для побудови децентралізованого сенсорного вузла. До них належать: модуль ESP32, модулі зв'язку, середовище розробки, протокол передачі даних та брокери для забезпечення його функціонування. Висновки. На основі аналізу доступного обладнання та програмного забезпечення в статті робиться висновок, що побудова надійної та економічно ефективної децентралізованої бездротової сенсорної мережі (WSN) є цілком реальною.
Авторське право (c) 2025 Oleh Drozd, Oleksii Sytnyk, Maksym Nesterenko http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
МЕТОДИ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОГО АНАЛІЗУ ДАНИХ З ВИКОРИСТАННЯМ МАШИННОГО НАВЧАННЯ
Актуальність. В умовах постійного збільшення обсягів інформації в різних галузях економіки, науки та техніки, гостро постає проблема ефективної обробки та аналізу великих масивів даних. Традиційні методи аналітики вже не здатні забезпечити швидке й точне вилучення корисних знань та закономірностей з величезних інформаційних потоків. Відповіддю на цей виклик стають методи інтелектуального аналізу даних, які базуються на сучасних технологіях машинного навчання. Ці методи дозволяють автоматично виявляти приховані закономірності, формувати точні прогнози та приймати обґрунтовані рішення в реальному часі. Враховуючи стрімкий розвиток цифровізації, штучного інтелекту і необхідність швидкого прийняття рішень у конкурентному середовищі, актуальність розробки та удосконалення методів інтелектуального аналізу даних зростає з кожним днем. Об'єкт дослідження: процес інтелектуального аналізу даних із застосуванням методів машинного навчання, а саме сукупність алгоритмів, моделей, інструментів та підходів, які забезпечують виявлення прихованих закономірностей, аномалій та структур у великих обсягах різнорідної інформації. Мета статті: дослідження підходів до інтелектуального аналізу даних із використанням методів машинного навчання, а також виявлення їх ефективності в різних галузях застосування. Стаття спрямована на систематизацію сучасних алгоритмів, аналіз їх переваг і недоліків у контексті обробки великих та високовимірних даних Результати дослідження. здійснено систематичний аналіз ключових методів інтелектуального аналізу даних, які базуються на алгоритмах машинного навчання. Було встановлено, що найбільш ефективними підходами до обробки великих і різнорідних обсягів даних є методи класифікації, кластеризації, регресійного аналізу та зменшення розмірності. Особливої ефективності досягають глибокі нейронні мережі при роботі з неструктурованими даними, такими як текст, зображення та часові ряди. Виявлено, що обґрунтований вибір алгоритму залежить не лише від типу даних, а й від задачі. Порівняльний аналіз інструментів показав, що екосистема Python пропонує найбільшу гнучкість, тоді як AutoML-платформи спрощують впровадження моделей для користувачів без глибоких знань програмування. Також проведено огляд сучасних публікацій, які підтверджують практичну цінність машинного навчання в реальних кейсах. Загалом дослідження засвідчило, що машинне навчання є ключовим рушієм еволюції методів Data Mining, дозволяючи здійснювати точну, масштабовану та адаптивну обробку даних в умовах сучасної цифрової трансформації. Висновки. Машинне навчання значно розширило можливості інтелектуального аналізу даних, забезпечуючи автоматичне виявлення закономірностей, прогнозування та прийняття рішень на основі великих обсягів інформації. У роботі показано ефективність різних алгоритмів у задачах класифікації, кластеризації, регресії та глибокого навчання. Інструменти на основі Python та хмарні платформи визнані найзручнішими для реалізації аналітичних моделей. Перспективним напрямом є розвиток пояснювального ШІ та гібридних підходів, що поєднують алгоритмічну точність з галузевою експертизою.
Авторське право (c) 2025 Dmytro Diachenko, Mykhailo Prokopchyk, Vladyslav Rovenchak, Andriy Frolov http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ МЕТОДІВ РЕАЛЬНОГО ЧАСУ ДЛЯ РОЗПІЗНАВАННЯ ЖЕСТІВ НА ОСНОВІ MEDIAPIPE, OPENCV ТА YOLOV8
Предметом дослідження в статті є методи розпізнавання жестів у реальному часі на основі комп'ютерного зору, призначені для інтеграції у системи взаємодії людини з комп'ютером (HCI), зокрема для керування пристроями через веб-камеру. Метою роботи є порівняльний аналіз ефективності трьох сучасних методів – MediaPipe, OpenCV та YOLOv8 – шляхом оцінки їхньої продуктивності за ключовими метриками (FPS та Detection Rate) при виявленні базових жестів. У статті вирішуються такі завдання: ідентифікація впливу зовнішніх факторів (освітлення, фон) на розпізнавання жестів, реалізація алгоритмів для трьох базових жестів (відкрита долоня, вказівний палець вгору та вниз), проведення експериментального тестування та моделювання в середовищі Python. Використовуються такі методи: комп'ютерний зір та обробка зображень (зокрема, сегментація, відстеження ключових точок та об'єктний детекшн); машинне навчання на основі CNN (LeNet, YOLO); аналіз датасетів і метрик продуктивності (precision, recall, mAP); імітаційне моделювання в реальних умовах за допомогою бібліотек mediapipe, opencv-python та ultralytics. Отримано такі результати: проведено порівняльний аналіз методів, де MediaPipe забезпечив найвищу точність (95% Detection Rate), OpenCV – максимальну швидкість (50.7 FPS), а YOLOv8 – баланс для обмежених ресурсів (73% Detection Rate); запропоновано рекомендації щодо гібридних підходів для оптимізації. Висновки: Розроблений порівняльний аналіз методів розпізнавання жестів у реальному часі демонструє, що MediaPipe ефективно усуває перешкоди від мінливого освітлення та фону, досягаючи стабільної точності 95%, тоді як OpenCV оптимізує швидкість обробки до 50.7 FPS. Виконано моделювання в Python з візуалізацією результатів.
Авторське право (c) 2025 Olha Yeroshenko, Vadym Tsipkovskyi http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ПРАКТИЧНЕ ЗАСТОСУВАННЯ ТА ВРАЗЛИВОСТІ HILL CIPHER У СУЧАСНОМУ КОНТЕКСТІ
У статті досліджується шифр Хілла (Hill cipher) як класичний приклад застосування лінійної алгебри та модульної арифметики в криптографії. Розкрито математичні основи алгоритму: формування ключової матриці над скінченими полями, умови його оберненості та реалізація шифрування у вигляді множення векторів відкритого тексту на ключову матрицю. Показано, що цей підхід є своєрідним «з’єднанням між теорією і практикою», оскільки поєднує саме математичні конструкції з реальними механізмами захисту даних. Особливу увагу приділено вразливостям Hill cipher. Встановлено, що алгоритм є нестійким у сучасних умовах через лінійність перетворень та відсутність нелінійних компонентів. Наведено приклади криптоаналітичних атак, які дозволяють «розколоти шифр» навіть при мінімальній кількості пар «відкритий текст – шифротекст». Це робить очевидним, що в системах кібербезпеки XXI століття Hill cipher є лише «тінню своєї епохи» та не може слугувати повноцінним інструментом захисту. Разом із тим, підкреслено освітню та методологічну цінність шифру. Він дозволяє «побачити механізм зсередини», наочно продемонструвавши перехід від моноалфавітних шифрів до блокових перетворень. Зроблено акцент на тому, що Hill cipher відіграв роль «першої сходинки» у розвитку структур, які згодом втілилися в DES та AES, де використання блокових структур і матричних операцій стало основою сучасної криптографії.
Авторське право (c) 2025 Yevhen Zhyvylo, Yurii Kuchma http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ПОКРАЩЕННЯ ПРОГНОЗУВАННЯ ФОНДОВОГО РИНКУ ЗА ДОПОМОГОЮ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ
У швидко розвиваючій цифровій економіці використання штучного інтелекту (ШІ) у фінансовому прогнозуванні набуває значної популярності. Ця робота досліджує вплив різних патернів свічок на ефективність моделей довгострокової пам'яті (LSTM) у прогнозуванні рухів фондового ринку. Експерименти, проведені на історичних даних цін на акції, показують, що доповнення традиційних вхідних параметрів діапазоном моделей свічок підвищує точність прогнозування моделей LSTM. Хоча початковій архітектурі моделі бракувало оптимізації гіперпараметрів для вирішення такого роду завдань, результати дослідження свідчать про помітне покращення ефективності прогнозування, якщо використовувати вектор патернів свічок як вхідний параметр. Подальша робота буде зосереджена на включенні додаткових фінансових показників до навчальних даних моделі та її точному налаштуванні за допомогою алгоритмів оптимізації для досягнення більшої стійкості та точності.
Авторське право (c) 2025 Oleksandr Zakovorotnyi, Nataliia Ausheva, Larysa Levchenko http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ПРОБЛЕМИ DATA-DRIVEN ПІДХОДУ У ФРОНТЕНД-РОЗРОБЦІ
Data-Driven-підхід став домінуючою практикою у фронтенд-розробці. Попри зручність декларативного підходу, ускладнення систем призвело до виявлення ряду архітектурних недоліків. Основними з них є втрата прозорості джерел змін, асинхронні конфлікти при оновленні стану, а також відсутність семантичного контексту подій. У статті порівнюються Data-Driven та Event-Driven підходи, досліджуються ключові проблеми першого і пропонуються практичні рішення, здатні покращити контроль над логікою застосунків. Мета цієї роботи є виявлення типових архітектурних недоліків, властивих Data-Driven моделі в клієнтській розробці, аналіз причин їх виникнення та розробка концептуальних і технічних шляхів мінімізації відповідних ризиків. Особливу увагу приділено проблемам неявної мутації стану, втрати контексту змін, синхронізації запитів і залежності від життєвого циклу компонентів у фреймворк-орієнтованих системах. Отримані наступні результати: У результаті проведеного дослідження було встановлено, що Data-Driven підхід у складних застосунках не забезпечує достатньої контрольованості над джерелами змін. Також було доведено, що навіть при використанні інструментів типу Redux DevTools або React Developer Tools розробник часто не має повної картини змін стану, оскільки вони відбуваються в різних точках системи без єдиного шляху контролю. Встановлено, що найбільш ефективними компенсаторними підходами є створення шару семантичних подій, централізація мутацій, а також комбінування реактивного моделювання з декларативним представленням. Висновки. Data-Driven архітектура значно спрощує побудову UI в умовах простих або середньої складності проектів. Проте при зростанні кількості джерел стану, складності взаємозв’язків між компонентами і високому рівні асинхронності така модель демонструє структурні обмеження. У таких умовах доцільним є перехід до гібридних рішень, які поєднують Data-Driven рендеринг з Event-Driven семантикою та контролем через єдині точки мутації.
Авторське право (c) 2025 Oleksandr Zakovorotnyi, Oleskandr Sapalskyi http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ОЦІНКИ АСИМПТОТИЧНОЇ СКЛАДНОСТІ ПРИКЛАДНИХ МНОЖИННИХ ТРАНСПОРТНИХ АЛГОРИТМІВ ПРИ ПОДІЛІ ЇХ НА КЛАСТЕРИ
Прикладні множинні транспортні алгоритми, як правило, є евристичними та надскладними. За обраною евристикою алгоритму, реальний час на програмну реалізацію залежить від мови програмування, структури представлення вхідних даних та алгоритмічної складності рішення. Дослідження базуються на використанні положень дискретної математики та теорії графів. Показано, що шляхом аналізу асимптотичної складності можливо визначити ефективну евристику. Уточнення моделей прикладних завдань, також, сприяють зменшенню складності. Оскільки, множинність транспортних завдань міститися у дискретному покритті або у функціоналі множинних транспортних засобів, то можливим є спрощення алгоритму шляхом їх декомпозиції на кластери для яких діють умови та обмеження стандартного транспортного завдання. Наведено особливості геометрично та комбінаторного розкладання на кластери. Надано формалізацію алгоритмів побудови кластерів для множинних транспортних завдань. Проведено порівняльний аналіз оптимальних та евристичних алгоритмів вирішення множинних транспортних завдань. Визначено ієрархію асимптотичної складності евристичних алгоритмів та проаналізовано можливості їх декомпозицій на кластери за якими досягається спрощення вирішення множинних прикладних транспортних завдань. Надано нотації складності рішення та можливості їх оцінки за цільовою функцією обраного алгоритму або за її апроксимацією. Здійснено аналіз асимптотичної складності евристичних алгоритмів для Big-O нотації. Показано, що придатними для реалізації є алгоритми, складності яких не перевищують поліноміальної, а застосування алгоритмів, які мають експонентну оцінку складності та вище є не бажаним. Зазначено, що асимптотичні оцінки складності алгоритму придатні для великих за розмірністю завдань, а для завдань невеликої розмірності доцільними є контрольні прогони.
Авторське право (c) 2025 Volodymyr Karlov, Oleksii Kolomiitsev, Oleksandr Kuznietsov, Oksana Biesova, Anna Biesova http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
АДАПТИВНИЙ МЕТОД ДИНАМІЧНОГО КЕРУВАННЯ РЕСУРСАМИ ГРАНИЧНОГО ШАРУ ІНДУСТРІАЛЬНОГО ІНТЕРНЕТУ РЕЧЕЙ
В процесі функціонування Індустріального Інтернету речей нестача ресурсів граничного шару проявляється як зростання затримок обробки, черги, втрати даних або деградація сервісу. Метою цієї роботи є розробка адаптивного методу динамічного керування ресурсами граничного шару IIoT, який дозволить ефективно використовувати обчислювальні ресурси. Отримані такі результати. запропоновано концептуальний адаптивний метод динамічного керування ресурсами граничного шару у IIoT з використанням мультиагентного підходу та горизонтального і вертикального масштабування. Методи моніторингу, оцінки, прийняття рішення і навчання інтегровані в єдину архітектуру. Розроблена математична модель дозволяє формалізувати баланс черг, ресурси, передавання задач між вузлами. Метод забезпечує гнучку адаптацію до змінного навантаження й мінімізує втрати, затримки, а також ефективно використовує обмежені ресурси. Висновки. Адаптивне керування обчислювальними ресурсами граничного шару ІІоТ дозволяє підвищити ефективність функціонування системи та зменшити вплив нестачі ресурсів.
Авторське право (c) 2025 Sergii Klivets, Alexander Kuleshov, Tetiana Kulieshova http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
АНАЛІТИЧНА МОДЕЛЬ РОЗПОДІЛЕНОГО РЕЄСТРУ НА ОСНОВІ КОНЦЕПЦІЇ МАСОВОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ
Актуальність. Основною проблемою при формуванні реєстру у розподілених системах є визначення залежності між параметрами потоку запитів, швидкістю обслуговування транзакцій та загальними характеристиками продуктивності системи. Мета дослідження: побудова аналітичної моделі розподіленого реєстру, що дозволяє описати процес обробки транзакцій у термінах теорії масового обслуговування та визначити ключові показники ефективності системи. Результати. У статті запропоновано аналітичну модель розподіленого реєстру, побудовану на основі теорії масового обслуговування. Модель описує процеси запису, верифікації та підтвердження транзакцій у децентралізованому середовищі з урахуванням обмежень пропускної здатності вузлів та інтенсивності надходження запитів. Використання апарату масового обслуговування дозволяє формалізувати часові характеристики системи, оцінити середній час очікування обробки транзакцій, коефіцієнт завантаження вузлів та ймовірність затримки. Проведено аналітичне дослідження впливу параметрів мережі на продуктивність реєстру та визначено умови стійкості системи. Запропонований підхід може бути використаний для оптимізації архітектури розподілених систем з підвищеними вимогами до швидкодії та надійності обробки даних.
Авторське право (c) 2025 Andriy Kovalenko, Ivan Zamriy, Volodymyr Popov, Dmytro Zharikov http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕХНОЛОГІЙ РОЗПОДІЛЕНОГО ОБМІНУ ДАНИМИ У КОНТЕКСТІ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ ТРАНСПОРТНИХ СИСТЕМ
У статті представлено результати дослідження технологій розподіленого обміну даними, орієнтованих на забезпечення ефективної взаємодії між компонентами інтелектуальних транспортних систем (ІТС). Розглянуто сучасні підходи до організації децентралізованих мереж передачі інформації, зокрема використання концепцій розподілених реєстрів, однорангових протоколів та сервісно-орієнтованих архітектур. Проведено аналіз вимог до надійності, затримки та пропускної здатності каналів зв’язку, що є критичними для сценаріїв обміну даними між транспортними засобами та інфраструктурою. На основі порівняльного аналізу визначено переваги та обмеження існуючих технологічних рішень у контексті забезпечення безпеки, масштабованості та стійкості до збоїв. Результати дослідження можуть бути використані для проєктування адаптивних моделей управління трафіком і розроблення інтелектуальних модулів взаємодії в транспортних мережах нового покоління.
Авторське право (c) 2025 Nina Kuchuk , Maksym Tregubenko , Danylo Kovalenko , Dmytro Lysytsia , Oleksandra Bellorin-Herrera http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
СТРУКТУРНО-ФУНКЦІОНАЛЬНА МОДЕЛЬ ЗГОРТКОВОЇ НЕЙРОННОЇ МЕРЕЖІ ДЛЯ ОБРОБКИ, АНАЛІЗУ ТА КЛАСИФІКАЦІЇ ЗОБРАЖЕНЬ РІЗНОЇ СКЛАДНОСТІ
У статті представлено структурно-функціональну модель згорткової нейронної мережі (ЗНМ), призначену для обробки, аналізу та класифікації зображень різної складності. Модель базується на багаторівневій архітектурі з використанням згорткових, залишкових і паралельних обчислювальних блоків, що забезпечують високу адаптивність до різних типів вхідних даних. Вхідний тензор нормалізується за середнім і стандартним відхиленням вибірки, що дозволяє зменшити варіативність даних і стабілізувати процес навчання. Перший згортковий шар виконує початкове виділення ознак зображення з активацією типу ELU, яка забезпечує безперервність градієнтів та усуває проблему “мертвих нейронів”. Реалізація залишкових зв’язків (skip connections) забезпечує сталість інформаційних потоків та підвищує стабільність навчання. Отримані результати демонструють підвищену точність класифікації та стійкість до шумів у порівнянні з базовими CNN-архітектурами.
Авторське право (c) 2025 Oleksandr Mozhaiev , Heorhii Kuchuk , Renat Safarov , Maksym Lavrovskyi , Kostiantyn Moroz http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
НЕГЛИБОКІ ANN-МОДЕЛІ ДЛЯ КЛАСИФІКАЦІЇ УКРАЇНОМОВНОГО ТЕКСТУ, ЗГЕНЕРОВАНОГО ШТУЧНИМ ІНТЕЛЕКТОМ
У цьому дослідженні розглядається задача виявлення фрагментів, згенерованих штучним інтелектом, в україномовному тексті. Мета роботи – розробити інструмент, який допомагатиме визначати контент, створений за допомогою ШІ, зокрема у PDF-документах, що стосуються IT-сфери. В роботі було розглянуто та проаналізовано які рішення та підходи існують на даний момент. Створено власний тестовий набір даних за допомогою розбиття дипломних робіт бакалаврів ІТ спеціальностей на сегменти приблизно по 1000 символів кожен. Виконано тестування роботи різних комерційних детекторів на цьому наборі даних. Побудовано та навчено п’ять моделей штучних нейронних мереж із використанням цього набору та традиційних NLP процедур обробки тексту, було досягнуто точності 87–88%. Зважаючи на складність проблеми та етичні аспекти застосування інструменту у сфері освіти, результати класифікації повинні бути додатково перевірені експертами. Поточна реалізація може слугувати основою для подальших удосконалень.
Авторське право (c) 2025 Olena Peredrii http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
КЛІЄНТСЬКИЙ TINYML ПРОФАЙЛЕР МЕРЕЖЕВИХ ХАРАКТЕРИСТИК У ВЕББРАУЗЕРІ
Представлено клієнтський TinyML профайлер мережевих характеристик у веббраузері, орієнтований на роботу на пристроях з обмеженими ресурсами та в умовах нестабільних або повільних мереж. Рішення поєднує порогове вирішальне правило з легковаговою логістичною моделлю, що виконується локально та забезпечує класифікацію мережевого з’єднання. Актуальність. Зростання частки мобільного трафіку, різнорідність мережевого середовища та обмеженість наявних браузерних індикаторів ускладнюють точне прийняття рішень на клієнті. Об’єкт дослідження: процес клієнтського профілювання та класифікації якості мережевого з’єднання у браузері на основі стандартних Web Performance API та ML-моделей. Мета роботи: аналіз, проєктування та реалізація прозорого й відтворюваного профайлера, здатного класифікувати тип мережевого з’єднання, формувати інтерпретовані ознаки без серверної підтримки. Методи. Використано Navigation/Resource Timing і PerformanceObserver для збору сирих сигналів. Сформовано вектор із 14 ознак (медіани/квантилі RTT і пропускної здатності, варіабельність, евристика втрат, індикатори протоколів та Service Worker). Запропоновано порогове правило з гістерезисом і довірою рішення та softmax модель. Результати. Розроблено профайлер без спеціальних дозволів і сторонніх сервісів. У контрольованих сценаріях емуляції мережі досягнуто підвищення точності класифікації порівняно з чистим пороговим підходом, забезпечено низькі накладні витрати та пояснюваність рішень. Висновки. Запропоноване рішення є ефективним засобом оперативної та інтерпретованої оцінки мережевих умов у браузері, придатним для середовищ з обмеженими ресурсами. Результати можуть бути використані для подальшого вдосконалення адаптивного завантаження, розширення простору ознак і впровадження компактніших ML-моделей у вебзастосунках.
Авторське право (c) 2025 Artem Prylipa, Anna Filatova http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИЙ ПІДХІД ДО ПЛАНУВАННЯ З УРАХУВАННЯМ КОНЦЕПЦІЇ ДОПУСТИМОГО БАЛАНСУ РОБІТ
У статті представлено інтелектуальний підхід до задачі планування обчислювальних робіт у розподіленому середовищі з урахуванням концепції допустимого балансу навантаження. Запропонована модель поєднує принципи багатокритеріальної оптимізації та машинного навчання для адаптивного розподілу ресурсів між вузлами системи. Введення коефіцієнта допустимості дозволяє динамічно обмежувати набір машин, доступних для виконання конкретної роботи, що підвищує ефективність використання потужностей та зменшує час очікування задач. Розроблений підхід враховує різні критерії ефективності — продуктивність, баланс навантаження та стабільність планування — і може бути реалізований у грід- та хмарних інфраструктурах. Експериментальні результати демонструють, що застосування інтелектуальних алгоритмів дозволяє досягти оптимального компромісу між швидкодією системи та рівномірністю завантаження обчислювальних ресурсів.
Авторське право (c) 2025 Viacheslav Radchenko, Yuliia Andrusenko http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
СТРАТЕГІЧНЕ ПЛАНУВАННЯ В КОНТЕКСТІ КОМБІНОВАНОГО ТЕСТУВАННЯ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
Актуальність. З огляду на швидкий розвиток практик інженерії програмного забезпечення та потребу у забезпеченні якості за умов конкурентного середовища з оптимальними витратами, актуальність розроблення стратегічних підходів до планування комбінованого тестування постійно зростає. Об'єкт дослідження: процес стратегічного планування комбінованого тестування програмного забезпечення, що інтегрує кілька методологій тестування шляхом системної реалізації фреймворків, оцінювання ризиків та алгоритмів оптимізації використання ресурсів. Мета статті: дослідження присвячене аналізу стратегічних підходів до планування комбінованого тестування програмного забезпечення та оцінюванню їх ефективності у різних предметних галузях. Стаття має на меті запропонувати структуровану модель інтеграції стратегій тестування та здійснити оцінку механізмів оптимізації розподілу ресурсів у складних середовищах тестування. Результати дослідження: розроблено комплексний фреймворк стратегічного планування комбінованого тестування програмного забезпечення (SPF-CST), що складається з шести взаємопов’язаних компонентів: аналіз контексту; багатовимірна оцінка ризиків; пріоритизація, керована штучним інтелектом; вибір стратегії; оптимізація ресурсів; системи моніторингу. Емпірична верифікація на основі восьми промислових кейсів продемонструвала зменшення показника витоку дефектів на 35%, підвищення ефективності тестування на 28% та скорочення витрат на регресійне тестування на 45%. Дослідження показало, що стратегічне планування суттєво підвищує результативність тестування завдяки системній інтеграції методологій та адаптивному управлінню ресурсами. Висновки. Дослідження довело ефективність пріоритизації на основі ризиків та математичної оптимізації у виборі стратегії тестування. Запропонований framework надає практичні інструменти для впровадження організаціями комплексних стратегій тестування з урахуванням обмежень ресурсів і часових рамок проєктів.
Авторське право (c) 2025 Dmytro Rosinskiy, Vitalii Sitnikov, Daria Pyvovarova, Dmytro Vasylenko http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
МОДЕЛІ ТА МЕТОДИ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ ДЛЯ ОБРОБКИ ДАНИХ В КОМП’ЮТЕРНИХ МЕРЕЖАХ
У статті розглядаються сучасні моделі та методи штучного інтелекту для ефективної обробки даних в комп'ютерних мережах. Проаналізовано основні підходи до застосування машинного навчання, глибокого навчання та нейронних мереж для оптимізації мережевого трафіку, виявлення аномалій та підвищення безпеки мережевих систем. Досліджено алгоритми класифікації мережевого трафіку, методи передбачення навантаження та системи автоматичного виявлення вторгнень на основі ШІ. Мета роботи полягає у розробці та дослідженні інтелектуальних методів обробки даних у комп’ютерних мережах, що забезпечують масштабованість, адаптивність і енергоефективність. Для цього передбачається створення моделей класифікації трафіку, алгоритмів балансування навантаження та систем виявлення кіберзагроз на основі технологій машинного і глибокого навчання. Результати: У роботі запропоновано гібридну модель класифікації мережевого трафіку, алгоритм адаптивного балансування навантаження на основі підкріплюючого навчання та систему виявлення кіберзагроз у реальному часі. Експериментальні дослідження підтвердили ефективність методів: точність класифікації перевищує 94%, а продуктивність мережі зросла більш ніж на 20%. Висновки: Застосування методів машинного та глибокого навчання значно підвищує ефективність управління комп’ютерними мережами. Отримані результати мають практичне значення для побудови масштабованих, енергоефективних і безпечних мережевих систем нового покоління.
Авторське право (c) 2025 Oleg Slobodianyk, Igor Zykov, Denys Grynov http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ІНТЕЛЕКТУАЛЬНА СИСТЕМА КЕРУВАННЯ ОСВІТЛЕННЯМ НА ОСНОВІ МІКРОКОНТРОЛЕРА З АДАПТАЦІЄЮ ДО УМОВ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Актуальність. Зростаюча потреба в енергоефективних рішеннях для освітлення та розвиток технологій розумного дому створюють потребу в розробці інтелектуальних систем керування освітленням. Сучасні системи повинні адаптуватися до змінних умов навколишнього середовища, забезпечувати комфорт користувача та значно знижувати споживання енергії. Об'єкт дослідження: інтелектуальні системи керування освітленням на базі мікроконтролерів з функціями адаптації до умов навколишнього середовища. Мета статті: проведення аналітичного огляду існуючих інтелектуальних рішень керування освітленням, визначення оптимальних технічних рішень та визначення перспективних напрямків розвитку. Результати дослідження: Було проведено комплексний аналіз сучасних інтелектуальних систем керування освітленням, розглянуто ключові технології датчиків, мікроконтролерів та алгоритмів адаптації. Визначено переваги та недоліки основних комерційних рішень, а також визначено оптимальні апаратні та програмні платформи. Висновки. Інтелектуальні системи керування освітленням демонструють значний потенціал для економії енергії (до 60%) та підвищення комфорту користувача. Найбільш перспективні рішення базуються на 32-бітних мікроконтролерах ARM Cortex-M з інтеграцією кількох датчиків та алгоритмів машинного навчання.
Авторське право (c) 2025 Anton Sorokin, Mykola Chaikin http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ВИКОРИСТАННЯ CISCO SECUREX ДЛЯ SOC-АВТОМАТИЗАЦІЇ
Актуальність. Стаття присвячена аналізу можливостей платформи Cisco SecureX у контексті автоматизації процесів центрів оперативного реагування на інциденти інформаційної безпеки (SOC). У роботі акцентується увага на актуальності дослідження, що зумовлена зростанням кількості кіберзагроз, збільшенням складності атак та дефіцитом висококваліфікованих фахівців у сфері кіберзахисту. Підкреслюється, що традиційні методи функціонування SOC є недостатньо ефективними в умовах мультивекторних атак, що об’єктивно потребує впровадження технологій оркестрації та автоматизації. У дослідженні систематизовано основні функціональні можливості Cisco SecureX, серед яких: інтеграція з багатокомпонентними інфраструктурами кіберзахисту (SIEM-системи, EDR-платформи, IDS/IPS-рішення), що забезпечує створення уніфікованого інформаційного простору; оркестрація SOC-процесів завдяки застосуванню сценаріїв реагування (playbooks), які дозволяють автоматизувати рутинні операції, скоротити час обробки інцидентів та зменшити людський фактор; розширені аналітичні можливості, що базуються на використанні механізмів машинного навчання і кореляції подій з різних джерел даних; підвищення точності виявлення кіберзагроз за рахунок багаторівневого аналізу даних, включаючи аналіз поведінкових патернів користувачів та мережевої активності. Особлива увага приділяється дослідницькому аспекту впливу SecureX на ефективність SOC. В роботі обґрунтовано, що застосування даної платформи дозволяє скоротити Mean Time to Detect (MTTD) та Mean Time to Respond (MTTR), що є критичними показниками для оцінки продуктивності SOC. Доведено, що інтеграція SecureX із системами загрозової розвідки (Threat Intelligence) забезпечує більш повне контекстуальне розуміння атак, підвищує рівень проактивного захисту та сприяє формуванню адаптивної архітектури безпеки. З точки зору наукової новизни, у статті представлено систематизацію підходів до SOC-автоматизації, де Cisco SecureX розглядається не лише як інструмент практичної реалізації, а й як об’єкт дослідження для оцінки ефективності інтегративних платформ безпеки. У роботі визначено перспективні напрями подальших досліджень, серед яких: підвищення рівня когнітивної автоматизації SOC на основі АІ, оптимізація сценаріїв реагування з використанням адаптивних алгоритмів та оцінка масштабованості SecureX у різних організаційних середовищах. Таким чином, впровадження Cisco SecureX є обґрунтованим з точки зору як теоретичних досліджень, так і практичної реалізації. Платформа сприяє формуванню нового підходу до управління інформаційною безпекою, заснованого на інтеграції, автоматизації та аналітиці, що визначає її стратегічну значущість для підвищення кіберстійкості сучасних організацій.
Авторське право (c) 2025 Tatiana Fesenko, Yuliia Kalashnikova http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
НЕЧІТКИЙ АНСАМБЛЬ ДЕРЕВ РІШЕНЬ ДЛЯ ІДЕНТИФІКАЦІЇ СТАНУ КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМ
Об'єктом дослідження є процес ідентифікації стану комп’ютерних систем. Предметом дослідження є методи нечіткого ансамблю дерев з багатовимірними вузлами рішень для ідентифікації стану комп’ютерних систем. Метою дослідження є розробка та оцінка ефективності нечіткого ансамблю дерев рішень для підвищення точності ідентифікації стану комп’ютерних систем за умов наявності невизначеності, шумових впливів та неповних даних. Методи, що використовуються: методи машинного навчання, методи попередньої обробки даних, ансамблеві класифікатори, стекінгові підходи, методи комбінування та вибору ознак КС. Отримані результати: досліджено ефективність класичних та розроблених методів для ідентифікації стану комп’ютерних систем у складних умовах, що включають дисбаланс даних та наявність аномальних станів. Запропоновано комплексний підхід із використанням Fuzzy Stacking з MDT, що забезпечує високу точність і стабільність класифікації. Найкращі результати отримано саме для стекінгового підходу, який поєднує базові класифікатори та нечіткі дерева рішень, дозволяючи мінімізувати помилки першого та другого роду та досягти високих показників узагальнюючої здатності (MCC, F1-score, TS, LN(DOR)). Висновки. За результатами дослідження запропоновано удосконалений підхід до ідентифікації стану комп’ютерних систем, який поєднує стекінговий метод із Fuzzy MDT та оптимізацію вибору ознак. Комплексне використання цих методів дозволяє значно покращити точність класифікації, стабільність результатів та стійкість моделей до дисбалансу даних, а також забезпечує високу якість класифікації навіть у випадках появи нових аномальних станів.
Авторське право (c) 2025 Viktor Chelak, Oleksii Hornostal http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ВИКОРИСТАННЯ ВІРТУАЛЬНИХ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ЗАСОБІВ В КУРСАХ МЕТРОЛОГІЇ, ЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРИЧНИХ МАШИН У ПІДГОТОВЦІ ФАХІВЦІВ З ЕЛЕКТРИЧНОЇ ІНЖЕНЕРІЇ
В роботі показане, що перспективним напрямком модернізації учбової лабораторної бази є використання методик відкритих систем разом з впровадженням технологій застосування віртуальних приладів, заснованої на вживанні методів комп'ютерних вимірів. Метою роботи є аналіз можливостей створення віртуальних лабораторних робіт з різних дисциплін та їх використання у професійній підготовці фахівців з електричної інженерії у вищих навчальних закладах. В результаті аналізу найбільш відомих прикладних комп'ютерних пакетів, які призначені для проектування електронних блоків, авторами виявлено, що можливість моделювання як найпростіших електричних схем, так і схем силової електроніки та досить складних схем управління ними, а також різних електричних машин є головною перевагою пакета Simulink середовища МАТLАВ у порівнянні з іншими програмними засобами. Наведені приклади побудови схем для віртуальних лабораторних робіт з курсу метрології. Показано, що віртуальні лабораторні роботи підвищують інтерес студентів до процесу навчання, а також рівень їх умінь та навичок.
Авторське право (c) 2025 Оleksandr Shefer, Nataiia Yermilova, Оleksandr Dryuchko, Mariia Stepanko, Sergii Pasichko http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ДОСЛІДЖЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ПОВНОГО ГАРМОНІЙНОГО СПОТВОРЕННЯ СТАНЦІЇ УПРАВЛІННЯ З ВХІДНИМ ФАЗОЗСУВНИМ АВТОТРАНСФОРМАТОРОМ
При розробці корисних копалин на території України, таких як нафта, застосовуються механізовані методи видобутку, із застосуванням занурювальних електродвигунів. Такі методи видобутку забезпечують високу продуктивність і можливість підлаштовуватися під поточні параметри свердловини, що в свою чергу забезпечує максимальний дебіт. Для забезпечення оптимального режиму роботи насоса використовуються станції управління занурювальним електродвигуном з частотним регулюванням, які при роботі споживають з мережі живлення несинусоїдальний струм. Також для зниження спотворень споживаного струму застосовуються різні методи зниження загального гармонійного спотворення (THDi) вхідних струмів. Для вирішення даної задачі була розроблена станція управління з багатопульсним випрямлячем, який живиться від фазозсувного автотрансформатора, що дозволяє знизити THDi вхідних струмів. Дане рішення дозволяє покращити габаритні показники обладнання та його вартість за рахунок зменшення потужності фазозсувного трансформатора. Розглянуто функціональні можливості роботи станції управління електроприводом на основі експериментальних даних вимірювання THDi вхідних струмів мережі +30% в діапазоні частот 47,5-52,5Гц. Такий діапазон частот обумовлений тим, що у багатьох випадках, на родовищах, робота ведеться з електроживленням від дизель-генераторів, при якому коливання частоти і напруги живлення знаходяться в значному діапазоні. Додатково досліджено можливість роботи приводу при вхідних напругах живлення 460-480В та 430-460В. Проведено аналіз результатів вимірів, та запропоновано рекомендації щодо підвищення енергоефективності станції.
Авторське право (c) 2025 Dmytro Gapon, Petro Kachanov, Andrey Olshevskiy, Evgeniy Petrik http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНОГО РУХУ ДИЗЕЛЬ-ПОЇЗДА НА ДІЛЯНЦІ ШЛЯХУ З ВІДОМИМ ПРОФІЛЕМ
Актуальність. Залізничний транспорт є одним із основних споживачів енергоресурсів, тому розробка та впровадження енергозберігаючих технологій є актуальною проблемою, вирішення якої останнім часом є одним із пріоритетних напрямів діяльності фахівців фундаментальної та прикладної науки в цій галузі. Об’єкт дослідження: процеси керування тяговими, динамічними та енергетичними характеристиками моторвагонного рухомого складу. Мета статті: вирішити задачу оптимального керування рухом дизель-поїзда на ділянці шляху з відомим профілем із урахуванням оптимальної витрати палива та дотримання графіка руху. Результати дослідження. У статті сформульовано і за допомогою методу термінальних керувань вирішено задачу синтезу системи керування оптимальним рухом дизель-поїзда з відомим профілем шляху. При цьому використовувалися: теорія тяги поїздів і тягового електроприводу, методи системного аналізу і теорії оптимального керування, математичне моделювання та обчислювальні експерименти. Висновки. Розроблено алгоритм оптимальних керувань дизель-поїздом, за допомогою якого визначено програмні закони, що встановлюють залежність тяги від маси поїзда, параметрів шляху та техніко-економічних умов (швидкість, прискорення, графік руху) з урахуванням витрати палива.
Авторське право (c) 2025 Valentin Noskov, Maksym Lipchanskyi, Volodymyr Panchenko, Hennadii Heiko http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
СИСТЕМНИЙ АНАЛІЗ ПРИЧИН НАВІГАЦІЙНИХ ІНЦИДЕНТІВ ПІД ЧАС ШВАРТУВАННЯ СУДЕН ТА ШЛЯХИ ВДОСКОНАЛЕННЯ МІЖНАРОДНОЇ НОРМАТИВНО-ПРАВОВОЇ БАЗИ
Актуальність. У зв’язку зі зростанням розмірів торговельних суден і навантаженням на портову інфраструктуру, питання забезпечення безпеки під час процесу швартування набуває стратегічного значення. Часті інциденти в портах світу свідчать про недосконалість існуючих практик і фрагментарність впровадження сучасних методів управління ризиками, зокрема Bridge Resource Management (BRM). Об’єкт дослідження - навігаційні інциденти під час швартування великотоннажних суден. Мета - системний аналіз чинників, що спричиняють інциденти під час швартування, та формування рекомендацій щодо вдосконалення міжнародної нормативної бази і процедур управління ризиками в портах. Методологія. У роботі застосовано порівняльний аналіз інцидентів, експертну оцінку ризиків, класифікацію причин на основі факторної моделі та аналіз міжнародних нормативних документів IMO (SOLAS, STCW, MSC.255(84) та ін.). Результати. Дослідження підтвердило, що ключовими причинами є перевищення швидкості підходу до причалу, неузгодженість дій буксирного супроводу, людський фактор, а також відсутність стандартизованих процедур BRM на підході до причалу. Порівняння практик у різних країнах засвідчило нерівномірність впровадження тренажерної підготовки та інтелектуальних систем підтримки рішень. Висновки. В роботі наведено рекомендації щодо гармонізації регіональних практик, сприяючих розвитку систем підтримки прийняття рішень та впровадженню тренажерної підготовки екіпажів суден. Доведено доцільність інтеграції BRM у порту та розробки адаптивних протоколів ризик-менеджменту із урахуванням реального стану інфраструктурного забезпечення.
Авторське право (c) 2025 Sergiy Voliansky, Yuriy Buchkovsky, Oleksiy Melnyk, Andriy Voloshyn http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ПЛАНУВАННЯ ПОЛЬОТІВ БЕЗПІЛОТНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ В СКЛАДНИХ УМОВАХ ПОЛЬОТУ ДЛЯ МОНІТОРИНГУ СТАНУ ЕЛЕМЕНТІВ КРИТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ
Актуальність. Переважна більшість сучасних алгоритмів планування маршруту польоту БпЛА, призначених для бортового застосування в режимі реального часу, не враховують динаміку БпЛА, що негативно позначається на точності та оптимальності планування маршруту, особливо при спостереженні за рухомими об'єктами. Об’єкт дослідження: процеси моніторингу елементів критичної інфраструктури безпілотними літальними апаратами Мета статті: оцінювання методів планувальників польотів безпілотних літальних апаратів в складних умовах польоту для моніторингу стану елементів критичної інфраструктури. Результати дослідження. У статті проведено порівняльний аналіз існуючих методів побудови маршруту польоту БпЛА під час спостереження за об'єктами – елементами об’єктів критичної інфраструктури, а саме методу повного перебору та жадібного алгоритму із запропонованим автором удосконаленим алгоритмом. При моделюванні емуляції польоту БпЛА за допомогою пакету MATLAB було розроблено двадцять сценаріїв. Для кожного сценарію було обрано список із п’яти об'єктів, які підлягають моніторингу. Об’єкти обирались як динамічні, так і стаціонарні. На підставі аналізу розглянутих сценаріїв були сформульовані висновки про ефективність удосконаленого методу. Висновки. Маршрути, побудовані за допомогою удосконаленого методу, повністю збіглися з маршрутами, побудованими за допомогою методу повного перебору. При цьому час обчислень суттєво нижчий за існуючі методи, що дозволяє використовувати удосконалений алгоритм у складі комплексу бортового програмного забезпечення та оперативно будувати й змінювати маршрут залежно від обстановки щодо об’єктів моніторингу. Використання ідентифікатора у контурі системи управління для компенсації впливу вітру час польоту маршрутом дозволяє скоротити на 15%.
Авторське право (c) 2025 Ruslan Kulish http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ПІДВИЩЕННЯ ДОВІРЕНОСТІ ТА НАДІЙНОСТІ СИСТЕМ ЛОКАЛІЗАЦІЇ АВТОМАТИЗОВАНИХ ТРАНСПОРТНИХ ЗАСОБІВ У СЕРЕДОВИЩІ IOT
Актуальність. Автономні транспортні засоби покладаються на багатосенсорні системи локалізації, що функціонують у межах інфраструктури Інтернету речей, утворюючи взаємопов’язані вразливості, пов’язані з аномаліями сенсорів, відмовами мережі та кіберзагрозами, які потребують комплексних рішень для подолання проблем на рівні як транспортного засобу, так і інфраструктури. Об’єкт дослідження – системи локалізації автоматизованих транспортних засобів, що працюють в середовищі IoT і вимагають надійної роботи за несприятливих умов, зокрема у разі відмов сенсорів, атак із підміною сигналів GPS та збоїв інфраструктури. Мета статті – розробка та валідація єдиної рамкової моделі стійкості, яка інтегрує трансформерні методи виявлення аномалій у потоках даних бортових сенсорів із федеративними агентами навчання, розгорнутими на IoT-шлюзах, що забезпечує відновлення роботи після інфраструктурних збоїв менш ніж за секунду при збереженні точності локалізації. Результати дослідження. Запропонована модель забезпечує точність виявлення аномалій на рівні 94–98 % при збереженні похибки локалізації менш ніж 0,5 м у разі відмов. Компонент федеративного навчання демонструє зниження комунікаційних витрат на 40 % у порівнянні з централізованими підходами та забезпечує відновлення роботи після відмови інфраструктури менш ніж за секунду. Інтеграція пояснюваного машинного навчання дає змогу отримувати інтерпретовані попередження завдяки механізмам уваги трансформера, що дозволяє виконувати діагностику системи в реальному часі. Висновки. Єдина рамкова модель ефективно вирішує ключові виклики впровадження автономних транспортних засобів шляхом поєднання багаторівневого виявлення аномалій, узгодженого поширення повідомлень про надійність та методів пояснюваного ШІ, забезпечуючи комплексну основу для довіреної роботи автономних транспортних засобів у середовищі розумних міст, інтегрованих з IoT.
Авторське право (c) 2025 Olena Sevostianova , Nataliia Kosenko , Vladlen Filippov , Maksym Diachenko , Ivan Kharakhaichuk http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ДОСЛІДЖЕННЯ ЧИННИКІВ МІЖРІЧНОЇ ТА ВНУТРІШНЬОСЕЗОННОЇ МІНЛИВОСТІ МУСОННОЇ ДЕПРЕСІЇ В ІНДІЙСЬКОМУ ОКЕАНІ
Мусонні депресії (МД) – області зниженого тиску з циклонічною циркуляцією, що формуються над акваторією Бенгальської затоки – мають значний вплив на погодні умови в північній частині Індійського океану в період літнього мусону. Вони характеризуються штормовим вітром, високими хвилями, інтенсивною хмарністю і сильними дощами, становлячи серйозну загрозу для морського судноплавства і берегової інфраструктури в регіоні. Повторюваність та інтенсивність МД схильні до істотних коливань у часі в широкому діапазоні масштабів - від внутрішньосезонного до міждекадного. Розуміння чинників, що контролюють мінливість режиму МД, необхідне для зниження ризиків і втрат у секторі морського транспорту, що відіграє ключову роль в світовій економіці. У цій роботі на основі комплексного аналізу даних реаналізу, спостережень і чисельних експериментів досліджуються великомасштабні динамічні та термодинамічні чинники, що визначають режим МД на міжрічному і внутрішньосезонному часових масштабах. Показано, що зміни циркуляції атмосфери і температури поверхні океану в останні десятиліття сприяли зменшенню кількості МД над Бенгальською затокою. Водночас результати регіональних модельних експериментів свідчать про можливе зростання повторюваності МД в умовах триваючого потепління Світового океану. Аналіз внутрішньосезонних варіацій виявив статистично значущі зв'язки активності МД із коливаннями інтенсивності та положення внутрішньотропічної зони конвергенції (ВЗК). Кількісні оцінки, отримані в роботі, створюють основу для поліпшення якості прогнозів погодних умов на морських шляхах у північній частині Індійського океану та оптимізації стратегій мінімізації погодних ризиків для морської галузі.
Авторське право (c) 2025 Georgiy Tomchakovsky http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ОБҐРУНТУВАННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ АНТЕННИХ СИСТЕМ В КОРОТКОХВИЛЬОВИХ ТА УЛЬТРАКОРОТКОХВИЛЬОВИХ ДІАПАЗОНАХ
Для удосконалення короткохвильової антени на основі низькорозташованих вібраторів проведено аналіз сучасних тенденцій у розробці нових та модернізації існуючих антенних систем для короткохвильового радіозв’язку. Можливість дослідження застосування низькорозташованих горизонтальних вібраторів пов’язана з тим, що є можливість на стоянках для антен іоносферних хвиль і не тільки для них створювати з підручних матеріалів досить складні антенні решітки з великими коефіцієнтами підсилення. Проаналізовано підходи до удосконалення антенних систем у залежності від виду розповсюдження радіохвилі, фізичних параметрів антено-фідерних пристроїв та їх спрямованих властивостей. У зв’язку з цим обґрунтовано підхід щодо синтезу антен та використання даного підходу у подальшій роботі для удосконалення антенної системи й отримання потрібних характеристик спрямованості для організації стійкого радіозв’язку. Запропоновано розробити методику конструктивного синтезу на основі методів наведених електрорушійних сил та дзеркального відображення. Для досягнення поставленої мети визначено основні напрямки, такі як: удосконалення математичної моделі антенної системи на основі низькорозташованих випромінювачів; наступний крок – це удосконалення математичного методу розрахунку електромагнітного поля з врахуванням радіальних складових електричного та магнітного полів; та, як наслідок, для отримання зручного інструменту розробити методику конструктивного синтезу удосконаленої короткохвильової антенної системи із низькорозташованих випромінювачів з можливістю зміни напряму діаграми спрямованості антени в вертикальній та горизонтальній площинах. У статті сформовано цільова функція, що визначає основні параметри, які необхідно досягти. Визначені керовані та некеровані змінні, від яких напряму залежить цільова функція зазначеного процесу. Як підсумок, наведено підхід до розрахунку показника ефективності для оцінки отриманого значення параметрів від їх попередніх значень.
Авторське право (c) 2025 Oleh Berdnykov , Serhii Mazor , Tetiana Khranovska , Pavlo Dimitrov http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ДОСЛІДЖЕННЯ ВИКОРИСТАННЯ PLUTO-SDR ЯК АНАЛІЗАТОРА СПЕКТРУ
У статті досліджується використання програмно-керованого радіо (SDR) у ролі аналізатора спектру та порівнюються два підходи до розробки програми аналізатора для PlutoSDR. Мета статті — показати, як SDR можна використати у ролі аналізатора спектру, що здатен швидко здійснювати обробку широкого радіочастотного діапазону та наочно відображати отримані дані. Ми порівнюємо два підходи до проектування: (1) покроковий аналіз та (2) швидкий аналіз який здійснює менша переналаштуавань частоти та застосує RBW/VBW під час обробки сигналу. Результати: другий варіант має вищу швидкість роботи та більш стабільні оцінки рівня потужності по заданому діапазону. Він також краще фіксує короткочасні сигнали і при цьому безперервно здійснює обробку сигналу у вибраному діапазоні, подібно до RTSA початкового рівня, на кшталт TinySA. Висновок: SDR із коректно налаштованими RBW/VBW та оптимізованим процесом відображення результатів може забезпечити достатньо якісний аналіз спектру в реальному часі.
Авторське право (c) 2025 Mykola Bikchentayev, Bohdan Boriak http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
РОЗРОБКА І АНАЛІЗ ЧИСЕЛЬНОЇ МОДЕЛІ ОБЧИСЛЕННЯ ЯСКРАВІСНОЇ ТЕМПЕРАТУРИ АТМОСФЕРИ В СЕРЕДОВИЩІ MAPLE НА ОСНОВІ РЕКОМЕНДАЦІЙ ITU-R
Стаття присвячена розробці та аналізу імітаційної моделі для обчислення низхідної яскравісної температури, реалізованої в середовищі Maple на основі рекомендацій ITU-R. Метою статті є створення методології та імітаційної моделі для чисельного моделювання яскравісної температури, а також оцінка ефективності ітеративного та рекурсивного методів з урахуванням їх продуктивності та практичного застосування. Завдання дослідження включають розробку алгоритмів обчислення яскравісної температури, реалізацію моделі в Maple, аналіз залежності яскравісної температури від кутів місця та частот, порівняння ітеративного й рекурсивного підходів за ключовими параметрами та оцінку точності моделі відносно еталонних даних. Отриманий результат демонструє коректність моделі, підтверджену близькістю обчислених значень яскравісної температури до реальних даних. Ітеративний метод виявився швидшим, тоді як рекурсивний підхід краще ілюструє фізичну модель. Чисельне моелювання відображає залежність яскравісної температури від кутів місця, що узгоджується з фізичними принципами. Галузь застосування: охоплює метеорологію (аналіз атмосферного випромінювання), телекомунікації (оцінка затухання сигналів 5G/6G), дистанційне зондування Землі та освіту (демонстрація RTE і алгоритмів). Перспективи включають інтеграцію розсіювання та даних реального часу.
Авторське право (c) 2025 Olha Zhyla, Volodymyr Kosharskyi http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ ПОТОКАМИ ДАНИХ КЛАСТЕРНОЇ МУЛЬТИКОНТРОЛЕРНОЇ SDN
Проблема балансування навантаження між контролерами та узгодження станів мережі є однією з ключових у мультиконтролерних SDN. Для подолання цієї проблеми необхідно розробляти адекватні математичні моделі, які описують процеси управління потоками даних. Предметом дослідження є система управління потоками даних в середовищі кластерної мультиконтролерної SDN. Метою дослідження є розробка математичної моделі, яка враховує динамічну кластеризацію контролерів SDN при отриманні даних з комутаторів мережі, та дозволяє збалансувати навантаження на контролери та проводити оперативний перерозподіл зв’язків між контролерами та комутаторами.. Отримані наступні результати. Розглянутий підхід до проведення трирівневої ієрархічної кластеризації пристроїв управління і прийому/передачі даних системи. Формалізовані зв’язки між контролерами та OpenFlow-комутаторами при реалізації даної кластерної структури. Проведені розрахунки навантаження на елементи управління. Висновок. Використання запропонованої математичної моделі дозволяє збалансувати навантаження між контролерами та оперативно перерозподілити навантаження при відмові якогось із контролерів.
Авторське право (c) 2025 Stanislav Myhal http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ РАДІУСА ЗВ’ЯЗКУ МОБІЛЬНОГО НАЗЕМНОГО РЕТРАНСЛЯТОРА З УРАХУВАННЯМ ДИНАМІЧНОЇ ОРІЄНТАЦІЇ АНТЕНИ
Підвищення вимог до ефективності мобільних ретрансляторів у гібридних мережах типу FANET і LoRa зумовлює потребу у створенні спрощених моделей оцінювання зв’язності. Об’єктом дослідження є процес поширення радіосигналу між мобільним ретранслятором і множиною вузлів у динамічному середовищі. Метою статті є розроблення спрощеної математичної моделі радіуса зв’язку, що враховує швидкість руху, орієнтацію антени та втрати сигналу на перешкодах. Запропонована модель забезпечує скорочення часу обчислень на 10–15 % при похибці не більше 15 % порівняно зі складною моделлю. Вона придатна для швидкого моделювання великих FANET/LoRa мереж, забезпечує баланс між точністю та швидкодією та може бути використана для оптимізації розташування мобільних ретрансляторів у телекомунікаційних системах.
Авторське право (c) 2025 Oleksii Mykhailichenko http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ТЕХНОЛОГІЯ СЕМАНТИЧНОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ ПОВІДОМЛЕНЬ У СЕРЕДОВИЩІ ПРОМИСЛОВОГО ІНТЕРНЕТУ РЕЧЕЙ
Актуальність дослідження полягає у розробленні та впровадженні технології семантичного перетворення інформаційних повідомлень, яка підвищить ефективність обробки даних і сприятиме розвитку інтелектуальних систем управління промисловими процесами. Мета дослідження: розроблення технології семантичного перетворення інформаційних повідомлень у середовищі промислового Інтернету речей, яка забезпечує узгоджене представлення, інтерпретацію та обмін даними між гетерогенними пристроями і системами. Результати. У статті запропонована архітектура гетерогенного шлюзу промислового Інтернету речей. Доведена можливість реалізації технології семантичного шлюзу, який вирішує проблеми взаємодії різних прикладних технологій на рівні метаданих. У гетерогенному середовищі такий шлюз відповідає за перетворення протоколів промислового Інтернету речей. Проведений аналіз протоколів передачі даних, що використовуються в мережах ІІоТ з метою проведення семантичного перетворення.Висновок. Запропонований підхід дозволяє підвищити рівень інтероперабельності, зменшити інформаційні втрати під час трансляції повідомлень та створити основи для побудови інтелектуальних сервісів обробки даних у промислових кіберфізичних системах.
Авторське право (c) 2025 Serhii Pyrozhenko, Serhii Datsenko http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ДАТЧИК ПОТУЖНОСТІ НВЧ НА ЧАСТКОВО ЗАПОВНЕНИХ ДІЕЛЕКТРИКОМ ПРЯМОКУТНИХ ХВИЛЕВОДАХ
У системах автоматичної стабілізації потужності функції вимірювального елемента виконує датчик потужності. Тракти приймачів модулів НВЧ для низки мобільних радіотехнічних систем пропонується реалізовувати на частково заповнених діелектриком хвилеводах. Вихідна потужність в діапазоні НВЧ є одним з найбільш важливих параметрів джерел сигналів і підсилювачів НВЧ, передавальних трактів НВЧ і радіотехнічних систем різного призначення в цілому. Від рівня вихідної потужності НВЧ залежить можливість використання джерела сигналів НВЧ у радіолокаційних станціях, наземних телекомунікаційних станціях НВЧ, супутникових системах передачі. При проектуванні радіотехнічної системи рівень потужності джерела сигналів НВЧ визначає склад радіоелектронної бази передавального тракту НВЧ, компонування антенно-фідерного тракту та установки електроживлення системи. В роботі приводяться схеми передавального тракту НВЧ радіотехнічної системи НВЧ та конструкція датчика потужності НВЧ на частково заповненому діелектриком хвилеводі. Оскільки існують радіотехнічні системи НВЧ, в тому числі цифрові тропосферні станції, які працюють у декількох піддіапазонах частот, то необов’язково весь діапазон апроксимулювати ортогональними поліномами, що мають рівнохвильовий характер. В роботі запропоновано, що для таких радіотехнічних систем НВЧ доцільніше використовувати ортогональні поліноми Лежандра та ортогональні поліноми Гегенбауера. Розрахункові дані показані у вигляді графіків, де порівнюються коефіцієнти відображення в нормованому частотному діапазоні, що отримані за поліномами четвертого та п’ятого порядків. В висновках роботи вказано, що такі датчики потужності НВЧ можуть бути застосовані в вузловій цифровій тропосферній станції, високошвидкісній цифровій тропосферній станції та у комбінованих цифрових тропосферних станціях.
Авторське право (c) 2025 Vitaly Pochernyaev, Mariia Mahomedova, Natalia Syvkova, Oleh Yastreba http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ВИМІРЮВАННЯ ВІДСТАНІ МЕТОДОМ РІЗНИЦІ ПРИБУТТЯ (TDOA) НА БАЗІ ПРОТОКОЛУ LORA
Стаття присвячена реалізації вимірювання відстані між об'єктами з використанням методу різниці часу прибуття (Time Difference of Arrival, TDoA), зокрема через техніку часу двостороннього поширення сигналу (Round-Trip Time of Flight, RTToF), на основі протоколу LoRa та із застосуванням трансивера SX1280. Мета статті полягає в детальному описі часових характеристик обміну пакетами та формалізації розрахунку відстані. Ключовими параметрами, що суттєво впливають на точність вимірювання, визначено ширину смуги (Bandwidth, BW) та коефіцієнт розширення спектра (Spreading Factor, SF). Дослідження включає всебічний аналіз джерел похибок, таких як похибка опорного генератора (зсув синхронізації) та багатопроменеве поширення (Multipath Propagation), і надає формули для їх кількісної оцінки. Запропоновано багатоетапну методологію корекції, що включає корекцію частотної похибки (на основі FEI), компенсацію LNA (на основі RSSI), статистичну фільтрацію (за допомогою медіани), поліноміальну корекцію кривої та корекцію, специфічну для навколишнього середовища. Результати польових вимірювань показують, що за допомогою цього комплексного підходу до корекції можна досягти точності визначення відстані приблизно 1 метр в контрольованих умовах прямої видимості. Крім того, практичні зовнішні застосування демонструють середні похибки менше 10 метрів навіть на відстанях, що перевищують 1 км. Висновки: Реалізація та комплексна корекція вимірювань RTToF з використанням LoRa-модуля SX1280 дозволяють досягти високої точності, зберігаючи при цьому прийнятний баланс між точністю, часом перебування в ефірі (енергоспоживанням) та дальністю зв'язку, що є критично важливим для систем виявлення та позиціонування об'єктів.
Авторське право (c) 2025 Vitalii Rudenko http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
СИНТЕЗ ЦИФРОВОГО ДВІЙНИКА ЛОГІКО-ДИНАМІЧНОЇ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ ІНФОРМАЦІЄЮ ТА ПОДІЯМИ БЕЗПЕКИ КОМП'ЮТЕРНИХ СИСТЕМ МОБІЛЬНОЇ СТІЛЬНИКОВОЇ ІНФОРМАЦІЙНО–КОМУНІКАЦІЙНОЇ МЕРЕЖІ
У статті акцентовано особливу увагу на аспекті інформаційної безпеки та відмічено, що наразі сучасна мобільна інформаційно-комунікаційна стільникова мережа є одним із найбільш уразливих та водночас важливих об’єктів критичної інформаційної інфраструктури держави. Вона обслуговує широке коло користувачів, які приймають рішення для організації державного управління, а також забезпечує цифровим зв’язком низку інших важливих систем від населення до відомчих структур. Саме тому ця мережа і виступає як пріоритетний об’єкт у контексті організації ефективного управління подіями її інформаційної безпеки. Для організації надійного функціонування цього важливого об’єкта запропоновано новий підхід до синтезу цифрового двійника системи управління інформацією і подіями безпеки комп’ютерних систем стільникової мобільної інформаційно-комунікаційної мережі. В основу запропонованого синтезу покладено логіко-динамічний підхід до моделювання подій безпеки в сучасних комп’ютерних системах, сценаріїв атак та механізмів реагування на ці інциденти інформаційної безпеки за рахунок формування відповідних ефективних управляючих впливів. Розглянуто архітектуру цифрового двійника, алгоритм її синтезу, а також запропоновані можливі підходи для реалізації інтеграції цього віртуального об’єкта з такими платформами як Wazuh, Streamlit, Neo4j, AWS IoT. Проведено верифікацію та тестування на прикладі DDoSсценарію, наведено результати реалізації алгоритму синтезу. Показано ефективність моделі у виявленні загроз та адаптації до інтенсивних змін безпекового середовища комп’ютерної системи мобільної цифрової мережі.
Авторське право (c) 2025 Ievgen Samborskyi, Heorhii Krykhovetskyi http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ЗАСОБИ НОРМАЛІЗАЦІЇ РІВНІВ МАГНІТНИХ ПОЛІВ ЧАСТОТИ ЛОКАЛЬНИХ ДЖЕРЕЛ
Досліджено захисні властивості магнітом’яких металевих сплавів для екранування магнітних полів наднизьких частот. Встановлено залежності коефіцієнтів екранування магнітних полів промислової частоти найбільш поширеними електротехнічними сталями від індукції екранованого магнітного поля. Визначено, що ця залежність немонотонна. Наявність максимального коефіцієнта екранування обумовлена досягненням індукції насичення матеріалу. Значення коефіцієнтів екранування залежить від питомих втрат у сталі, які є довідковими величинами. Показано, що для виготовлення екрануючих конструкцій доцільно використовувати низькосортні електротехнічні сталі, найменш прийнятні для основного застосування – виготовлення осердь та магнітопроводів. Запропоновано двошарову конструкцію для екранування магнітних полів високих напруженостей, наприклад, вбудованих трансформаторів. Двошарова структура з електротехнічної сталі із зазором між шарами має коефіцієнти екранування магнітного поля промислової частоти вищі, ніж декілька шарів такої ж сталі. Це зменшує вагу екрануючої конструкції й підвищує її ефективність. Заповнення зазору між шарами знижує шумність обладнання, яка є нормативним параметром. Досліджено залежності коефіцієнтів екранування магнітного поля аморфних кобальтових сплавів від індукції зовнішнього магнітного поля. Така залежність є немонотонною, що необхідно враховувати у процесі проєктування екрануючих конструкцій. Аморфні феромагнітні сплави також ефективні при екрануванні магнітних полів низьких частот. Перевагами таких сплавів є високі значення магнітної проникності й мала товщина. Термомагнітна обробка аморфних сплавів значно підвищує їх захисні властивості. Показано доцільність розроблення композиційного матеріалу з наповнювачем з дрібнодисперсного аморфного магнітом’якого сплаву.
Авторське право (c) 2025 Nataliia Burdeina, Yaroslav Pidlisnyi http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ТОНКИХ ШУМОЗАХИСНИХ ЕКРАНІВ В УМОВАХ ОБМЕЖЕНИХ ПРОСТОРІВ
Досліджено можливості застосування тонких шумозахисних екранів для зниження акустичного впливу на працюючих і населення в умовах обмежених просторів. Такі умови притаманні будівельному шуму при виконанні робіт серед щільної забудови. Наведено найбільш зручний математичний апарат для прогнозування ефективності акустичного екрана. Виміряні амплітудно-частотні характеристики індексів зниження шуму у залежності від площі акустичного екрана. Встановлено прийнятну збіжність розрахункових і експериментальних даних. Встановлено, що у низькочастотній частині звукового спектра ефективність тонких екранів недостатня. Досліджено вплив отворів у захисній конструкції на індекси зниження шуму. Встановлено, що на середніх та високих частотах отвори стають критичними для захисту від шуму. При цьому на низьких частотах вони практично не впливають на ефективність екрана. Виміряно індекси зниження шуму у октавних смугах частот і їх зміни з відстанню від екрана до приймача звуку. Встановлено, що на низьких частотах рівні звуку можуть зростати ( від’ємні індекси) внаслідок інтерференційних явищ. Запропоновано в умовах обмежених просторів надавати екранам резонансних властивостей. За резонансну частоту доцільно обрати частоту звуку з максимальною амплітудою. Для підвищення ефективності екрана в області середніх та високих частот доцільне виготовлення двошарових панелей і заповнення проміжку між шарами шумопоглинальним пористим матеріалом.
Авторське право (c) 2025 Valentyn Glyva, Mykhailo Kashlev http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ОПТИМІЗАЦІЯ РОЗРАХУНКОВОГО АПАРАТУ ДЛЯ ПРОЕКТУВАННЯ ПОРИСТИХ ЗВУКОПОГЛИНАЮЧИХ МАТЕРІАЛІВ
Головним недоліком існуючих моделей поширення звуку крізь звукопоглинальні пористі матеріали є складність їх практичного застосування. Усі розрахунки наведені в уявній формі, що збільшує обсяги обчислень й ускладнює процес автоматизації проєктування звукопоглинальних матеріалів потрібної ефективності. Тому доцільно перевести усі розрахунки у дійсну форму, що спростить процес автоматизації проєктування звукопоглинальних матеріалів і конструкцій. Показано, що використання емпіричних та напівфеноменологічних моделей для попереднього оцінювання звукопоглинальних властивостей пористих матеріалів утруднено через їхню залежність від численних параметрів, які неможливо виміряти безпосередньо. Запропоновано оптимізацію розрахункового апарату на основі моделі Джонсона-Шампу-Алларда-Лафаржа (JCAL). Показано, що модель JCAL може бути зведена до двох неакустичних параметрів – пористості і опору повітряному потоку, які достатньо точно визначаються експериментально, при врахуванні їх кореляції з чотирма параметрами, що залишилися. Пористість матеріалу легко визначається зважуванням тестових зразків, а опір повітряному потоку можна виміряти у імпедансній трубі стандартної конструкції або на лабораторній установці для визначення опору продування потоком повітря з використанням витрати повітря та давача тиску. Зменшення кількості параметрів моделі дозволяє прискорити прогнозування звукопоглинаючих характеристик та роблять модель застосовнішою до стратегій оптимізації та автоматизованого проектування захисних пористих матеріалів. Створення прикладного програмного забезпечення для автоматизації проєктування звукоізоляції з великою швидкістю обчислень дозволить оптимізувати обирання потрібних параметрів матеріалів методом перебору варіантів. Запропоновані зміни значно знижують обчислювальну складність, підвищуючи придатність розрахункового апарату для додатків реального часу та великомасштабного моделювання.
Авторське право (c) 2025 Grygorii Krasnianskyi, Yana Biruk http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
ЗАСАДИ РОЗРОБЛЕННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ЕКРАНІВ З МАЛИМИ МАСОГАБАРИТНИМИ ПАРАМЕТРАМИ
Проаналізовано можливості розроблення матеріалу малої товщини для екранування електромагнітних випромінювань ультрависоких і вищих частот. Показано, що покриття завтовшки меншої за чверть довжини падаючої електромагнітної хвилі – 400–500 мкм не забезпечують малих коефіцієнтів відбиття при нанесенні на металеву поверхню. Зниження коефіцієнтів відбиття до 0,7–0,6 відбувається випадковим чином на різних частотах. Це пов’язане з резонансними явищами у покритті. Частотна смуга мінімального відбиття вузька й не має практичного значення. Показано, що забезпечити прийнятний баланс магнітних та електрофізичних властивостей тонкого покриття для мінімізації коефіцієнтів відбиття складно. Це обумовлено залежністю показників кінцевого продукту не тільки від магнітних та діелектричних властивостей компонентів та їх концентрацій, а й від морфології частинок, їх розподілу у тілі матриці, режиму полімеризації. Крім того магнітні й електрофізичні властивості мають амплітудночастотну залежність. Обґрунтовано, що для забезпечення малих коефіцієнтів відбиття електромагнітних хвиль й високого поглинання електромагнітної енергії доцільно застосовувати багатошарову структуру. Шари повинні мати різні магнітні й електрофізичні властивості. При цьому найменші концентрації наповнювача – у верхньому шарі. Ці концентрації повинні мати значення на межі перколяційного ефекту – різкого підвищення електропровідності композиції. Ці концентрації можна оціночно визначити із застосуванням теорії протікання електродинаміки суцільних середовищ. За можливості між шарами доцільно передбачити діелектричний прошарок. Наявність границь розділу підвищує загальну ефективність захисного покриття.
Авторське право (c) 2025 Kyrylo Nikolaiev, Artem Bilyk, Kostiantyn Sapozhnykov http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0