№ 1 (479) 2020

Постійне посилання зібрання

https://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/3798

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 16 з 16

Огляд методів верифікації параметризованих моделей
(2020) Дорогий, Я. Ю.; Цуркан, В. В.; Dorogyy, Yaroslaw Yu.; Tsurkan, Vasyl V.
Анотація. Фактично сьогодні відсутній сучасний огляд методів верифікації параметризованих моделей, який би чітко відповів на питання щодо доцільності використання того чи іншого підходу до верифікації параметризованих моделей. Саме тому метою дослідження є аналіз методів верифікації параметризованих моделей. Під час проведення дослідження застосовувалися методи системного аналізу, порівняння та аналізу. Проведено аналіз методів верифікації параметризованих моделей, серед яких досліджено чотири групи методів, таких як аналітичні методи редукції, методи абстракції, символьні методи та методи, засновані на пошуку інваріантів. В аналітичних методах редукції, як правило, зазначається спосіб відображення моделей сімейства параметризованих моделей на одну модель цього сімейства. Для методів абстракції також часто зазначається спосіб відображення параметризованих моделей на одну модель, але ця модель не належить самому параметризованому сімейству, а моделює поведінку будь-якого числа однотипних процесів. Зі способу відображення випливають структурні обмеження на параметризовані сімейства моделей, які можуть бути верифіковані в такий спосіб. Символьні методи зазвичай використовують модифікації символьного підходу до розв’язання задачі верифікації моделей. У методах, заснованих на пошуку інваріанта, шукається або конструюється процес-інваріант, що моделює поведінку декількох процесів системи. В ході дослідження визначено їх основні характеристики, недоліки та переваги. Символьні методи застосовуються переважно для перевірки властивостей безпеки, тоді як багато методів інваріантів застосовні також для перевірки властивостей живучості. Для застосування символьних методів опис параметризованої моделі потрібно представити спеціальною мовою методу, яка зазвичай досить сильно відрізняється від мов опису моделей засобів верифікації моделей. Методи інваріантів використовують описи процесів у вигляді транзиційних систем, розмічених пропозиціональними змінними, а також сумісні з мовами опису моделей засобів верифікації моделей. Методи інваріантів використовують для перевірки специфікації та пошуку контрприкладів наявні засоби верифікації моделей, символьні ж методи вимагають реалізації спеціальних алгоритмів. Як наслідок, визначено найкращу групу методів, яка не потребує розроблення нових мов опису та спеціальних алгоритмів.
Нечіткий динамічний коректор для об’єктів із параметричною нестаціонарністю
(2020) Баган, Т. Г.; Кузін, М. Ю.; Bahan, Taras G.; Kuzin, Mykhajlo
Анотація. Мета. Параметрична нестаціонарність досить часто зустрічається і в об’єктах традиційної енергетики, що використовують спалювання різних видів органічного палива. Однак навіть визначення меж такої нестабільності для працюючого обладнання часто стає майже нездійсненним. При цьому основним завданням залишається забезпечення стабільного режиму роботи й бажано в оптимальному з точки зору енергоефективності режимі. Метою дослідження є аналіз принципу роботи нечіткого регулятора, а також використання нечіткої логіки під час побудови нестандартних регуляторів для керування нестаціонарними технологічними об’єктами. Методика. Алгоритм синтезу нечіткого коригуючого пристрою для регулятора складається з таких етапів, як ідентифікація об’єкта керування, налаштування традиційного регулятора, складання бази правил, які базуються на результатах досліджень. Для отримання можливості одночасної та незалежної зміни двох параметрів регулятора побудовано дві окремі бази даних. За вхідні сигнали відповідних їм нечітких контролерів вибрані сигнал помилки й похідна від сигналу помилки. Результати. Нечіткий регулятор швидше долає збурення в системі керування тоді, коли коливальна здатність об’єкта керування зростає. Така властивість робить систему керування в декілька разів швидшою, а також зменшує максимальний динамічний викид. В особливо критичних умовах фіксована настройка ПІ-регулятора може навість привести до того, що система керування втрачає стійкість. Отримані результати моделювання роботи динамічного коректора доводять, що динамічний коректор ПІ-регулятора на базі нечіткої логіки забезпечує більш якісне регулювання, менший час регулювання, швидше долає збурення та зменшує максимальну динамічну помилку. Наукова новизна. Запропонована методика налаштування нечіткого динамічного коректора передбачає зменшення коливальної здатності системи та дає змогу утримувати її стійкою за всіх критичних станів об’єкта. Практична значимість. Введення динамічного коректора покращує, а іноді навіть кардинально змінює перехідний процес. Застосування нечіткої логіки приводить до підвищення якості регулювання в умовах параметричної нестаціонарності об’єкта.
Research of low-emission associated gas combustion in the gas turbine engine of a floating production, storage and offloading system
(2020) Serbin, Serhiy I.; Yun, Fei Wang
Анотація. Проведено аналіз можливостей організації низькоемісійного сталювання попутного газу в камері згоряння газотурбінного двигуна потужністю 25 МВт, що працює в складі плавучої системи видобутку, зберігання та вивантаження нафтопродуктів (FPSO). Одна з істотних проблем, яка вирішується при використанні газотурбінної техніки в складі FPSO, – задоволення екологічних вимог міжнародних організацій, особливо щодо викидів токсичних компонентів, таких як оксиди вуглецю та азоту. Запропоновано ефективний спосіб організації робочого процесу в газотурбінній низькоемісійній камері згоряння, що працює на різних видах газоподібного палива. З метою підвищення ефективності процесів у газотурбінній камері пропонується використовувати ідеї попереднього перемішування газоподібного палива із повітрям в аксіально-радіальних завихрювачах, а також значного збіднення паливо-повітряної суміші в об’ємі камери згоряння. Розроблено математичну модель газотурбінної камери згоряння з низьким рівнем викидів токсичних компонентів, яка дає змогу передбачити екологічні параметри паливоспалюючого пристрою в процесі використання попутного газу. Тривимірна математична модель вигоряння газоподібного палива в низькоемісійній камері згоряння ГТД містить рівняння: нерозривності, збереження кількості руху та енергії, переносу хімічних компонентів, утворення і розкладання оксидів азоту. Отримані результати показали певне погіршення екологічних параметрів камери згоряння при переході з природного на попутний газ та необхідність подальшої модифікації камери згоряння з попереднім частковим змішуванням палива та повітря при використанні попутного газу в системах FPSO. Отримано нові знання щодо організації робочого процесу в низькоемісійних камерах згоряння ГТД та вигоряння вищих вуглеводнів у газотурбінній камері.
Application and improvement of hermetic compressor units of shipboard equipment of air conditioning and refrigeration
(2020) Lytosh, O. V.; Ran, Ji
Анотація. Обговорюється питання, пов’язане з концепцією застосування і вдосконалення герметичних компресорних агрегатів (ГКА) суднового обладнання кондиціювання і рефрижерації (ОКР). Метою цього дослідження є аналіз розвитку ГКА у нас у країні і за кордоном і перспективи застосування і вдосконалення вітчизняних ГКА для суднового ОКР. Виконано аналіз вибору і застосування ГКА (спіральних або поршневих) для суднового ОКР. Цей вибір залежить від енергоефективності ГКА, його надійності, рівня шуму і вартості виготовлення. І поршневі, і спіральні ГКА мають свої найбільш раціональні галузі застосування. На користь поршневих ГКА для суднового ОКР є такі міркування. Поршневі ГКА користуються стійким попитом завдяки відпрацьованій технології виробництва, високій надійності і відносно невисокій вартості. Вони мають значний потенціал розвитку, який дасть змогу оптимально використовувати їх у судновому ОКР і в майбутньому. Сучасні поршневі ГКА за масою, плавністю ходу і компактністю цілком конкурентоспроможні з роторними машинами, а такі їх характеристики, як простота виготовлення, дешевизна обслуговування, ремонтопригодність, роблять їх привабливими для багатьох споживачів і насамперед для суднобудівної галузі. Спіральні ГКА володіють певними перевагами. Однак складності технології виготовлення спіральних машин, великі початкові витрати на їх виробництво, жорсткі вимоги до точності виготовлення всієї конструкції не дають змогу знизити собівартість і перешкоджають освоєнню їх випуску широким колом підприємств. Розробку і виробництво цих компресорів можуть собі дозволити лише найбільші світові фірми. Результати дослідження показали, що у разі холодопродуктивності до 16 кВт поршневі ГКА зберігають свою перевагу. Дослідження та порівняльний аналіз характеристик показує, що вітчизняні поршневі ГКА типу ХГВ і ХГН відповідають рівню кращих зразків вітчизняної та зарубіжної техніки, мають значний потенціал розвитку, який дасть змогу успішно застосовувати їх у судновому обладнанні кондиціювання і рефрижерації і в майбутньому.
Діагностика стану ефективності на прикладі ПрАТ «Кобеляцький завод продовольчих товарів “Мрія”»
(2020) Чичуліна, К. В.; Chichulina, Kseniia V.
Анотація. У сучасних умовах ускладнений характер діяльності підприємства вимагає покращення інструментів управління, а особливо методів дослідження й оцінки їх діяльності, результатом чого стало необхідним застосувати такий інструмент, як економічна діагностика, який дає змогу проводити детальне дослідження, одержувати повну і правдиву інформацію про діяльність підприємства. Це дало б змогу приймати більш ефективні управлінські рішення. У процесі керування виробничо-господарською діяльністю підприємства застосування економічної діагностики дасть змогу вчасно виявити стан підприємства за непрямими ознаками. Нині немає загальноприйнятого підходу як щодо визначення, так і щодо проведення діагностики ефективності господарської діяльності організацій і підприємств будь-якої сфери. Така діагностика має враховувати різноманітні характеристики успішного ведення бізнесу і представляти показники різних видів оцінювання. З огляду на це особливо актуальним є питання визначення та проведення ефективної діагностики підприємств. Метою роботи є проведення діагностики ПрАТ «Кобеляцький завод продовольчих товарів “Мрія”», визначення теоретичних та методичних аспектів її проведення, розробка програмних заходів із підвищення її ефективності. Об’єктом роботи є господарська діяльність ПрАТ «Кобеляцький завод продовольчих товарів “Мрія”». Предметом виступає процес господарської діяльності ПрАТ «Кобеляцький завод продовольчих товарів “Мрія”» та розробка програми її ефективності. В процесі проведеного дослідження сформульовані завдання, зокрема, визначити теоретичні основи діагностики, визначити та проаналізувати сучасні підходи до проведення діагностики діяльності дослідного товариства, сформувати програму підвищення ефективності господарської діяльності ПрАТ «Кобеляцький завод продовольчих товарів “Мрія”» на основі проведеної діагностики. У статті застосовані методи теоретичного узагальнення, системного та фінансового аналізу, діагностики стану фінансової результативності за видами господарської діяльності.
Скінченні елементи біквадратичної інтерполяції: стандарти та альтернативи
(2020) Хомченко, А. Н.; Варшамов, А. В.; Khomchenko, Anatolii N.; Varshamov, Armen V.
Анотація. Робота присвячується скінченним елементам (СЕ) біквадратичної інтерполяції, які разом із трикутними СЕ вважаються найбільш популярними у прикладних задачах. Мова йде про ізопараметричні елементи, відомі як елементи серендипового класу. Головний недолік стандартних серендипових елементів, на думку прихильників механічних аналогій, полягає у фізичній неадекватності еквівалентних вузлових «навантажень» від рівномірної масової сили. Це явище «гравітаційного відштовхування» інколи називають парадоксом Зенкевича, який вперше у 1971 р. звернув увагу на протиприродний спектр еквівалентних вузлових сил і жорстко критикував цей феномен. Треба зазначити, що сам Зенкевич як співавтор відкриття стандартних серендипових СЕ вважав, що цей недолік усунути неможливо, і радив змиритися з ним. Ми спробуємо реабілітувати стандартні ізопараметричні СЕ шляхом іншої інтерпретації інтегральних характеристик функцій впливу вузлів СЕ. Крім того, ми вкажемо на причини виникнення від’ємних вузлових навантажень та запропонуємо спосіб конструювання альтернативних базисів, які вільні від цього недоліка. Цікаво, що конструктивна теорія серендипових апроксимацій дає змогу генерувати в необмеженій кількості математично обґрунтовані і фізично адекватні альтернативні моделі. Мета роботи – конструктивно довести факт існування альтенативних моделей серендипових скінченних елементів біквадратичної інтерполяції. Приклад скінченного елемента другого порядку Q8 ілюструє змогу обирати спектр еквівалентних вузлових навантажень на замовлення користувача. При цьому забезпечується математична обґрунтованість моделей (у рамках інтерполяційної гіпотези Лагранжа) та їх фізична адекватність. Методика побудови нових базисних функцій (функцій впливу) використовує нематричну процедуру статичної конденсації (редукції). На відміну від стандартної процедури («рецепт» Джордана, 1970) нова процедура генерує множину нових працездатних моделей скінченних елементів. Наявність невузлового параметру дає змогу керувати формоутворенням серендипових поверхонь. Оптимізація локальних та інтегральних характеристик моделі відбувається саме шляхом зміни рельєфу поверхні функції форми. В цьому полягає наукова новизна отриманих результатів. Новий підхід зберігає міжелементну неперервність. Це означає, що на практиці можна без небажаних наслідків ансамблювати стандартні та альтернативні моделі. Нові скінченні елементи суттєво поповнюють модельний ряд елементів бікваратичної інтерполяції. Практична значення полягає у змозі експериментувати з метою покращення інтерполяційних властивостей та обчислювальних якостей моделі. Дослідження важливе для оновлення модельного ряду скінченних елементів у пакетах прикладних програм.
Перспективи використання роторно-поршневих двигунів в енергетичних установках акумулювання електричної енергії
(2020) Митрофанов, О. С.; Mytrofanov, Oleksandr S.
Анотація. Мета – аналіз та розробка перспективних схем енергетичних установок акумулювання електричної енергії за рахунок стиснутого повітря, а також оцінка можливості використання роторно-поршневих двигунів у їх складі. Методика. Розробка принципової схеми енергетичної установки акумулювання стиснутого повітря реалізується за допомогою методів аналізу та узагальнення. Дослідження ефективності застосування роторно-поршневих двигунів нової конструкції у складі схем акумулювання енергії виконується за допомогою методу математичного моделювання. Результати. Проаналізовано сучасний стан та перспективні напрями розвитку систем акумулювання надлишкового електричного струму, отриманого внаслідок використання ВДЕ. Як перспективний метод виділено спосіб акумулювання енергії у вигляді стиснутого повітря. Узагальнено переваги та недоліки різних схем, а також обрано напрям підвищення ефективності. Розроблено принципові схеми (діабатичну та адіабатичну) енергетичних установок акумулювання енергії малої потужності за рахунок стиснутого повітря із застосуванням роторно-поршневих двигунів. Номінальна ефективна потужність енергетичної акумуляторної установки становить 11 кВт, тривалість розрядження акумулятора до мінімального значення тиску – 24 год., робочий тиск системи живлення роторно-поршневого двигуна 0,8…2,0 МПа. Проаналізовано та наведено у вигляді індикаторної діаграми вплив підігріву робочого тіла перед розширенням на змінення індикаторної роботи циклу. Встановлено, що підігрів робочого тіла за рахунок використання акумульованого тепла стиснення дає змогу підвищити потужність двигуна на 12,5 %. Визначено мінімальний об’єм акумулятора стиснутого повітря для адіабатичної схеми акумулювання та тиску зберігання 20 МПа, який становить 38 м3. Установлено та подано у вигляді поверхні залежність змінення мінімального об’єму акумулятора від температури підігріву робочого тіла перед двигуном і тиску зберігання в акумуляторі. Наукова новизна. Дана оцінка ефективності застосування роторно-поршневих двигунів нової конструкції у складі системи акумулювання енергії у вигляді стиснутого повітря. Проаналізовано вплив використання тепла стиснення для підвищення температури робочого тіла на ефективність енергоперетворення в роторно- поршневому двигуні. Практична значимість. Подано практичні рекомендації щодо вибору принципу роботи та проєктування енергетичних установок акумулювання енергії малої потужності на базі роторно-поршневих двигунів нової конструкції.
Обґрунтування доцільності мокрої очистки газопилових викидів на шахтній котельні
(2020) Ковров, О. С.; Кулікова, Д. В.; Сушко, З. Л.; Kovrov, Oleksandr S.; Kulikova, Daria V.; Sushko, Zlata L.
Анотація. Мета. Мета дослідження полягає в обґрунтуванні доцільності мокрої очистки газопилових викидів на шахтній котельні та прогнозній оцінці ефективності впровадження порожнистого скрубера залежно від технологічних параметрів процесу газоочистки та розміру частинок пилу. Методика. У статті використано методику розрахунку фракційної й загальної ефективності аерозольних скруберів Агенції з охорони навколишнього середовища США, яка широко використовується в американських університетах та інжинірингових компаніях. Об’єктом дослідження є ефективність мокрої очистки газопилових викидів. Предметом дослідження є ефективність уловлювання твердих часток пилу аерозольним скрубером. Результати. Виконано розрахунок фракційної ефективності порожнистого аерозольного скрубера залежно від технологічних параметрів процесу газоочистки та розміру частинок пилу для технологічних умов промислової котельні ВП «Шахта «Україна» Державного підприємства «Селидіввугілля». Наукова новизна. Встановлено, що порожнистий скрубер уловлює дрібнодисперсні частки пилу розміром більше 5 мкм, а частки 3 мкм становлять критичний розмір для таких технологічних умов. Уловлювання пилу зростає зі збільшенням його щільності. З огляду на те, що щільність пилу становить близько ρp = 1,5 г/см3, частки розміром 5 мкм уловлюються з ефективністю ηзаг = 99,98 %, а для часток 3 мкм ηзаг = 88,39 % відповідно. Практична значимість. Для технологічних умов котельні шахти «Україна» достатні витрати зрошувальної рідини для задовільної очистки газів від пилу становитимуть QL/QG = 1л/м3, а обсяги утворення промивних стічних вод становитимуть Qст = 22,25 м3/год. З урахуванням фракційної ефективності скрубера залежно від витрат зрошувальної рідини та щільності часток можна припустити, що максимальне уловлювання дрібнодисперсного пилу можливе для фракцій dp ≥ 5 мкм.
Підвищення техніко-економічної ефективності суднових котельних установок у процесі спалювання водопаливних емульсій
(2020) Філіпщук, О. М.; Колбасенко, О. В.; Filipshchuk, Oleksandr M.; Kolbasenko, Oleg V.
Анотація. Мета дослідження − підвищення техніко-економічної ефективності суднових котельних установок, що використовують водопаливні емульсії. Для підвищення достовірності оцінки впливу солевмісту, рівня кавітаційної обробки і водовмісту ВПЕ дослідження були проведені на експериментальній установці. Для забезпечення необхідного рівня кавітаційної обробки ВПЕ, яка оцінювалась за значенням рН на рівні 8,5 і дисперсності на рівні 1–2 мкм, паливна система складається: з першого контуру попередньої кавітаційно-циркуляційної підготовки ВПЕ з гідродинамічним кавітатором при кратності циркуляції близько 10 і другого контуру безпосередньої підготовки і підтримки якості ВПЕ перед ротаційною форсункою. Виконувався контроль якості горіння мазуту і ВПЕ за допомогою газоаналізаторів «Газохром-3101» і ОКСІ-5М із відносною погрішністю на рівні ±5 %. Достовірність витрат мазуту і ВПЕ забезпечується проходженням мазуту і ВПЕ через один і той самий спеціальний дозуючий пристрій (точність вимірювання ±1 %). Сталість витрати палива контролювалось за постійністю температури газів на виході з топки на рівні 1200 °С (точність вимірювань ±5 °С). Спалювання ВПЕ із солевмістом до 180 мг/л із водомісткістю 25–30 % дає змогу у зв’язку зі зниженням інтенсивності низькотемпературної корозії до 0,15 мм/рік знизити мінімальну температуру стінки поверхонь нагрівання до 70 °С і відкриває можливості встановлювати в котлах конденсаційні поверхні. Розроблені конструктивні схеми з установкою конденсаційних поверхонь економайзерів, гарячого теплопостачання і скрубера, що забезпечує збільшення глибини утилізації в УК на 25…30 %, ККД у допоміжних котлах на 10 % і зменшення теплових викидів в атмосферу в 1,6 раза. З урахуванням економії чистого палива при спалюванні ВПЕ (в ДВЗ до 8 %, в ДК до 25 % із використанням ВТЕР (нафтомастиломістких вод і нафтозалишків на танкерах) забезпечується економія палива при роботі СЕУ на рівні 10 %.
Определение долговечности конструкций малых и скоростных судов с использованием распределения Вейбулла
(2020) Грабенко, А. А.; Коробанов, Ю. Н.; Кузнецов, А. И.; Hrabenko, Alla A.; Korobanov, Yuriy N.; Kuznetsov, Anatoliy I.
Анотація. Мета. Робота має оглядовий характер, оскільки питання надійності, довговічності та життєздатності конструкцій суднового призначення, а також їх окремих вузлів виникає стосовно найрізноманітніших типів суден. Для малих суден з урахуванням їх особливостей взаємодії із зовнішнім середовищем, за наявності надлишкового ресурсу довговічності порівняно із запланованим життєвим циклом з’являється можливість спрощення конструкцій в районах можливих концентраторів напружень. Необхідне створення коректного інструменту оцінювання довговічності конструкцій. Зближення меж ресурсу довговічності конструкцій і запланованого життєвого циклу приведе до оптимізації корпусних конструкцій, спрощення конструкцій і мінімізації їх маси. Методика. За основу аналізу беруться результати експериментальних і теоретичних досліджень, отримані різними авторами в різний час. Особливу увагу приділено можливості застосування аналізованих досліджень щодо особливостей експлуатації малих та швидкісних суден. Результати. Встановлено, що втомні криві типових з’єднань і переривчастих зв’язків, ефективні коефіцієнти концентрації напружень та деформацій, розподіл допустимих і небезпечних напруг, а також їх забезпеченість можуть служити основою для визначення передбачуваного ресурсу корпусних конструкцій малих і швидкісних суден. На базі дослідження можна створити алгоритм оцінки довговічності конструкцій малих суден. Наукова новизна. Виникає питання про шляхи оцінювання надійності та довговічності суднових конструкцій малих і швидкісних суден. Можливим є створення коректного алгоритму оцінки довговічності корпусних конструкцій розглянутих суден. Практична значимість. Розподіл закону Вейбулла досить широко використовується в задачах довговічності та надійності корпусних конструкцій, а також під час оцінювання їх життєздатності. Передбачається, що надійність, довговічність малих і швидкісних суден залежать від життєвого ресурсу переривчастих зв’язків, деяких типових вузлів з’єднання окремих конструктивних елементів, а також від якості технологічних процесів. Правильне оцінювання довговічності розглянутих корпусних конструкцій порівняно з життєвим циклом судна може дати змогу спростити корпусні конструкції в районах переривчастих зв’язків, підвищити експлуатаційні якості проєктованого судна.
Дослідження наслідувального та інверсного нейромережевих регуляторів у системах керування технологічними процесами
(2020) Ковалюк, Д. О.; Ковалюк, О. О.; Kovaliuk, Dmytro O.; Kovaliuk, Oleh O.
Анотація. Мета. Розвиток обчислювальної техніки та теорії автоматичного керування дають змогу сьогодні створювати різні типи систем керування. Ці системи завдяки властивостям навчання та адаптації можуть враховувати невизначеність об’єкта, зміну його параметрів, зовнішні збурення. Це підвищує безпеку та ефективність виробництва. Метою статті є підвищення якості керування технологічними процесами за рахунок створення та дослідження систем керування з наслідувальним та інверсним нейромережевими регуляторами. Методика. Розглядається технологічний процес підігрівання нафтової сировини, який відбувається в теплообміннику. Для керування цим об’єктом досліджуються системи керування з нейромережевими та ПІД- регуляторами. Для розв’язання поставленої задачі в роботі використано методи ідентифікації (отримання моделі об’єкта), оптимізації (пошук оптимальних параметрів регуляторів), математичне моделювання, положення теорії автоматичного керування та методів штучного інтелекту (створення систем керування та дослідження їх перехідних характеристик). Результати. Проведено структурну й параметричну ідентифікацію об’єкта керування, а саме теплообмінника. В результаті моделювання розраховано його перехідну характеристику за каналом керування, проведено апроксимацію, отримано передатну функцію. Проаналізовано варіанти застосування нейронних мереж для задач керування технологічними процесами. Нейронні мережі розглядаються для імітації роботи як об’єкта керування, так і регулятора. Досліджено характеристики систем керування з різними типами регуляторів. Описано й відпрацьовано алгоритм синтезу наслідувального та інверсного нейромережевих регуляторів, проведено їх налаштування та порівняння. Дослідження виконано в пакеті прикладних програм Matlab, що дало змогу використовувати вбудовані алгоритми ідентифікації та моделювання. Наукова новизна. Проведено дослідження різних типів нейромережевих регуляторів, проаналізовано їх доцільність, переваги та недоліки для керування технологічними процесами. Практична значимість. В роботі наведено, реалізовано та повністю проілюстровано алгоритм синтезу інверсного та наслідувального нейромережевих регуляторів. Показано етапи створення системи керування в математичному пакеті Matlab. Такий підхід може бути застосований для керування широким колом технологічних процесів навіть за відсутності математичної моделі об’єкта. Розраховані регулятори у вигляді нейронних мереж можуть бути легко реалізовані (запрограмовані з використанням спеціалізованих бібліотек) багатьма мовами програмування, наприклад Python.
Метод факторизации функции распределения двунаправленного отражения в трехмерных сценах
(2020) Романюк, А. Н.; Вяткин, С. И.; Войтко, В. В.; Романюк, О. В.; Romanyuk, Olexandr N.; Vyatkin, Sergey I.; Voitko, Viktoriia V.; Romanyuk, Oksana V.
Анотація. Функція розподілу двонаправленого відображення описує відображення світла від поверхні. Важливим є використання довільних двонаправлених відображень під час рендерингу в режимі реального часу. Метою роботи є підвищення реалістичності формування гладких поверхонь з використанням факторизації функції розподілу двонаправленого відображення в тривимірних сценах, що дає змогу адаптувати процес для використання сучасними графічними апаратними процесорами. Метод стиснення уявлення двонаправленого відображення має застосовуватися з використанням доступного зіставлення текстур і обчислювальних можливостей графічних процесорів. Наукова новизна роботи полягає в запропонованому чисельному методі гомоморфної факторизації, за допомогою якого можна розкласти довільні двонаправлені відображення на частини двох або більше факторів менших розмірностей, кожна з яких залежить від інтерпольованих геометричних параметрів. Порівняно з відомим методом факторизації на основі розкладання сингулярних значень запропонований метод генерує факторизацію тільки з позитивними факторами. Ця відмінність має велике практичне значення, оскільки робить його більш відповідним для сучасних графічних апаратних процесорів, забезпечуючи контроль над гладкістю результуючої поверхні, мінімізуючи відносну, а не абсолютну помилку, і може мати справу з розсіяними, розрідженими даними без окремого алгоритму вибірки та інтерполяції. Фізичний коефіцієнт відбиття поверхні може бути змодельований локально за допомогою двонаправленого методу функції розподілу відбивної здатності. Для однорідної поверхні вихідне випромінювання від точки в певному напрямку може бути розраховане з використанням інтеграла вхідного випромінювання над усіма вхідними напрямками. Чисельний підхід, заснований на сингулярному розкладанні, будує апроксимацію ряду, що складається з суми кількох добутків функцій. На відміну від чисельного підходу, в запропонованому методі використовується чистий добуток функцій у разі факторизації. Проєкції функцій визначають параметризацію множників відносно оригінальної параметризації двонаправленого відображення. Проєкції функцій можуть бути також нелінійними. Запропоноване роздільне уявлення функції уникає негативних чисел, що дає змогу використовувати прості і зручні в обчисленнях параметризації. Це забезпечує гнучкість запропонованого методу і зумовлює легкість його застосування на практиці.
Аналіз атак «Людина посередині», методи їх виявлення та як їх попередити
(2020) Байлюк, Є. М.; Болотіна, В. В.; Покотило, О. А.; Bailiuk, Yelyzaveta M.; Bolotina, Viktoriia V.; Pokotylo, Oleksandra A.
Анотація. Мета. Робота порушує таке важливе питання, як зростання кіберзлочинності в сучасному світі. Зловмисники, які здійснюють кібератаки типу «Людина посередині» (MITM-атаки), можуть отримати доступ до конфіденційної інформації, такої, як логіни, паролі та дані кредитних карток. Реалізація такої атаки завдає великих збитків компаніям та їх клієнтам, про що свідчить велика кількість вдало проведених атак. Отже, метою дослідження є аналіз усіх видів атаки «Людина посередині», методів їх виявлення та способів їх попередження. Методика. Для проведення дослідження було вирішено вибрати метод аналізу та описовий метод. Для того, щоби визначити методи виявлення та способи попередження тих чи інших атак, необхідно спочатку проаналізувати механізми реалізації цих атак та приклади їх вдалої реалізації. За допомогою аналізу та опису в роботі наведено методи виявлення та способи попередження атак «Людина посередині». Об’єктом дослідження є MITM-атаки. Предметом дослідження є методи виявлення атак «Людина посередині» та визначення способів протидії їм. Результати. В результаті проведених досліджень у роботі виокремлено однозначні характеристики кожного виду MITM-атак та те, яким чином вони можуть бути реалізовані зловмисниками. Описано та систематизовано методи виявлення атак цього виду, наведено приклад інструменту, за допомогою якого можна аналізувати поведінку трафіку, перехопити пасивне прослуховування мережі та проаналізувати сертифікати веб-ресурсів і програмного забезпечення. Описано методи попередження атак «Людина посередині» та наведено приклад організації, що надає продукти та послуги для виявлення підозрілої поведінки трафіку в мережі та запобігання атакам цього виду й не тільки. Наукова новизна. Наукова новизна дослідження полягає в конкретно наведених прикладах інструментів для виявлення MITM-атак та способів попередження атак цього виду. Практична значимість. Дослідження дає можливість адміністраторам безпеки мережі вибрати для них найкращий метод для виявлення атак «Людина посередині» та реалізувати ті способи запобігання атакам цього виду, які необхідні для досягнення необхідного рівня безпеки комп’ютерної мережі їхньої організації. Також інформація, наведена у статті, може бути використана для розроблення більш досконалого програмного чи програмно-апаратного забезпечення підвищення рівня безпеки мережі. Крім того, матеріали дослідження корисні для звичайних користувачів. Вони будуть уважніше перевіряти джерело програмного забезпечення, яке вони збираються встановити на свій комп’ютер чи гаджет, оскільки існує велика кількість шкідливих програм, за допомогою яких кіберзлочинці можуть отримати доступ до конфіденційних даних користувачів.
Создание обводов и оценка ходовых качеств круизных пассажирских судов смешанного плавания нового поколения
(2020) Егоров, А. Г.; Egorov, Alexander G.
Анотація. Мета – оцінка ходових якостей пасажирських суден змішаного плавання (ПС) нового покоління. Методика. Застосовано методи теорії і проєктування корабля, аналізу і статистики. Результати. Задовільна збіжність результатів модельних і натурних морехідних випробувань на прикладі ПС «ББК макс» класу показує ефективність застосовуваних інструментів. Наукова новизна. Вперше виконано системні дослідження ходових якостей ПС нового покоління різних класів і архітектурно-конструктивних типів. Практичне значення. Наведено основні проєкти круїзних пасажирських суден змішаного плавання нового покоління: «ПостДніпро макс»/«Волго-Балт макс» (розміри визначаються умовами Волго-Балтійського шляху або річки Дніпро, пасажиромісткість приблизно 500 осіб, проєкт PV500); «Дніпро макс»/«Волго-Дон макс» (розміри визначаються шляховими умовами Волго-Донського судноплавного каналу або річки Дніпро з урахуванням оптимізації за районом плавання, пасажиромісткість приблизно 250–350 осіб, проєкти PV300, PV300VD, PV250); «Дунай макс» (розміри визначаються шляховими умовами річки Дунай і міжбасейнового з’єднання Дунай–Майн–Рейн, пасажиромісткість приблизно 200 осіб, проєкт PV200D); «ББК макс» (розміри визначаються шляховими умовами Біломорсько-Балтійського каналу, пасажиромісткість приблизно 150–200 осіб, проєкти PV09, PV11, PV150, PV200BB). Підкреслено особливості їх обводів порівняно з класичними суднами радянського періоду. Для наших умов експлуатації найбільш відповідним є традиційний монокорпусний тип пасажирського судна. Судна відрізняються від класичних проєктів ПС, побудованих за радянських часів, співвідношенням L/B – здебільшого («Дніпро макс»/«Волго-Дон макс» і «ПостДніпро макс»/«Волго-Балт макс» класи) довші, обводами носових і кормових країв – оптимізовані за допомогою методів обчислювальної гідродинаміки (ОГД), а також спроєктовані з урахуванням установлення підрулюючих пристроїв і гвинто-рульових колонок відповідно. Показані результати досліджень ходових якостей ПС нового покоління, виконаних за допомогою методів ОГД. Наведено і проаналізовано також дані натурних морехідних випробувань 2019 року ПС нового покоління «ББК макс» класу концепту PV09.
Оцінювання інвестиційних ризиків стартап-проєктів методом нечіткого моделювання
(2020) Цеслів, О. В.; Коломієць, А. С.; Tsesliv, Olga V.; Kolomiiets, Anna S.
Анотація. Метою роботи є розробка економіко-математичної моделі оцінки інвестиційних ризиків в стартап-проєкті на основі теорії нечітких множин. Методологія дослідження базується на принципі проєктного підходу, аналізі комерційної ефективності проєктів, методів нечітких множин. Визначено фінансові показники проєкту: чиста приведена вартість, внутрішня норма прибутковості, які дадуть змогу оцінити ризики інвестиційних стартап-проєктів. У процесі проведення оцінок показники проєкту використовувалися як нечіткі параметри. Для цього побудовано функції належності, які встановлюють ступінь належності нечіткій множині. Як тип функції обраний трикутний вид і задані параметри, які відповідають песимістичному, базовому та оптимістичному сценаріям. У результаті дослідження було доведено, що теорія нечітких множин є однією з найбільш ефективних математичних теорій, спрямованих на обробку невизначеної інформації, яка інтегрує відомі підходи і методи. Запропонована математична модель для розрахунку величин ризиків інвестиційних проєктів. Розроблена нова методика оцінювання економічної ефективності інноваційних проєктів на основі теорії нечітких множин. Методика дає змогу кількісно оцінити факт поетапної реалізації проєкту та можливості припинення фінансування при негативній інформації про його реалізацію. Новизною роботи є дослідження показника ступеня ризику проєкту, який залежить від критерію ефективності проєкту, тобто критерію, нижче якого проєкт вважається невигідним. У роботі виведена залежність показника ступеня ризику проєкту від значення критерію ефективності проєкту. Використання методів нечітких множин дасть змогу оцінити рівень стійкого прогнозування фінансових потоків, які генеруються проєктом залежно від варіантів важливих вхідних параметрів проєкту. Досліджуються актуальні проблеми оцінювання складних інвестиційних проєктів в умовах ризику та невизначеності. Визначаються критерії, які впливають на вартість стартапу. Оцінюється можливість задоволення необхідних значень цих критеріїв. Модель може бути використана як інвесторами, так і підприємцями.
Організаційно-управлінські можливості запобігання аваріям морського транспорту
(2020) Гилка, У. Л.; Gylka, Ulyana L.
В сукупності дій, що спрямовані на зниження ризиків аварій, поєднуються конструктивні, технічні, технологічні, безпекові заходи. Певні заходи досягають ефективності, а зниження впливу людського фактору, який спричиняє близько 70 % аварій, досягти не вдається. Масштаби аварійності сягають кількох тисяч аварій щороку, що спонукає до пошуку додаткових підходів. Послідовність пошуку складають такі кроки, як отримання інформації про причини, обставини й характер аварій; аналіз інформації задля виявлення можливостей запобігання аваріям; обґрунтування практичних дій зі зменшення ризиків аварій. В сукупності причин аварій переважає людський фактор, що становить 73 %, далі йдуть конструктивні недоліки та відмови обладнання (15 %), погодні умови та форс-мажорні обставини (8 %). Аварії спричиняються помилками командного складу (25 %), рядового складу (17 %), берегових служб (14 %), лоцманів (5 %), механіків (2 %). На зниження аварійності спрямовується все більше зусиль, але її обсяги й негативні наслідки залишаються масштабними. Міжнародні організації, національні інституції та судновласники розробляють та вживають заходів зі зниження ризиків аварій. Проте головним чином внаслідок людського фактору подолати аварійність не вдається. Проблемою є ефективність донесення вказівок до персоналу. Запропоновані підходи, за допомогою яких можна підвищити ефективність дій із запобігання виникненню аварій. Організаційно-управлінські процедури мають базуватися на таких засадах, як охоплення всього ланцюга професійної підготовки персоналу від навчальних закладів, перепідготовки, атестації, тренінгів; задіяння всіх категорій персоналу включаючи берегові служби, лоцманів, членів екіпажу; використання цільової інформації відповідно до професійно-посадової спеціалізації персоналу; застосування сучасних форм подання інформації (аудіоінструкції, тести, відеороліки за методикою кейсів). Подальші дослідження доцільно зосередити на пошуку шляхів раннього попередження розвитку аварійних ситуацій.

Переглянути

Перегляд № 1 (479) 2020 за Дата публікації

Результатів на сторінці

Налаштування сортування