Автоматизовані системи управління та прилади автоматики

Локалізація дефектних зон на поверхнях металів методом аналізу кумулятивних проекцій інтенсивності пікселів

Юрій Віпшовський

Запропоновано та досліджено підхід, який полягає у просторовій локалізації дефектних зон на зображеннях металевих поверхонь за допомогою аналізу кумулятивних проекцій інтенсивностей пікселів. З'ясовано, що метод перетину одновимірних проекцій дає змогу обчислювати координати проблемних зон на зображеннях поверхонь металів. Розроблено метод перетворення двовимірного масиву пікселів у систему незалежних векторів, які аналізують зображення поверхні на наявність відхилень, порівнюючи інтенсивність кожного рядка та стовпця із найчастішою інтенсивністю на усьому зображенні. Вибрано та підготовлено набори даних із розміченими областями дефектів поверхонь металів для тестування методу просторової локалізації дефектних зон. Розроблено програмне забезпечення (ПЗ), що використовує даний алгоритм для обчислення координат дефектів і побудови обмежувальних рамок навколо них. Також ПЗ дає змогу візуалізувати результати локалізації дефектних зон з різними вхідними параметрами, що дає змогу досліджувати алгоритм залежно від встановлених порогів чутливості. Воно аналізує масиви проекцій і залежно від параметра допустимого відхилення визначає зони аномалій, та у разі їх перетину видає просторові координати дефекту на початковому зображенні. Також ПЗ має можливість аналізувати набір зображень та розраховувавти метрику перетину площ IoU (англ. Intersection over Union) для подальшого глобального дослідження точності просторової локалізації дефектних зон на цьому наборі зображень із заданими вхідними параметрами. Здійснено глибоке програмне удосконалення алгоритму побудови кумулятивних проекцій з використанням прямого доступу до пам'яті та паралельних обчислень, та проведено первинне тестування запропонованого методу просторової локалізації дефектних зон на зображеннях із різних наборів даних. Встановлено, що запропонований алгоритм досягає значної швидкості оброблення зображень в режимі реального часу та здатний формувати обмежувальні рамки навколо аномалій. З'ясовано, що метод є обчислювально ефективним і створює математичну та програмну основу для інтеграції у вбудовані системи контролю якості поверхонь металів, що робить його перспективним для застосувань у металургійній та машинобудівній галузях промисловості без використання ресурсомістких нейромережевих рішень.

АПРОКСИМАЦІЯ КРИТИЧНОЇ ШВИДКОСТІ ПОЇЗДА МЕТОДАМИ МАШИННОГО НАВЧАННЯ

Олександр Євтушенко

Предметом дослідження є ефективність методів машинного навчання для апроксимації критичної швидкості в умовах нелінійних залежностей та обмеженого обсягу даних. Метою статті є відбір найбільш ефективного методу обчислення критичної швидкості поїзда для подальшого впровадження в систему підтримки прийняття рішень машиніста та як компонента моделі криволінійного руху поїзда. З огляду на окреслену мету необхідно виконати такі завдання: сформувати датасети малого та великого обсягу на основі математичної моделі криволінійного руху поїзда; реалізувати та навчити моделі багатошарового перцептрону, регресії на основі гаусових процесів і регресія на опорних векторах у середовищі MATLAB; провести порівняльну оцінку точності апроксимації за метриками RMSE та R² на обох датасетах; визначити модель, що забезпечує найкращий компроміс між точністю та масштабованістю; обґрунтувати вибір оптимального методу для впровадження у СППРМ. Методи. Для генерації датасетів використовувалась математична модель криволінійного руху поїзда Якість апроксимації оцінювалася за метриками RMSE та R². Усі експерименти реалізовані в середовищі MATLAB. Були отримані наступні результати: моделі багатошарового перцептрону та регресії на основі гаусових процесів продемонстрували високу точність прогнозування як на малому, так і на великому обсязі даних, причому перцептрон показав кращу масштабованість при зростанні обсягу навчальних даних, ніж регресія гаусових процесів. Висновки. На основі проведеного порівняльного аналізу доцільно використовувати MLP як основну модель для визначення критичної швидкості в систему підтримки прийняття рішень машиніста та діагностики залізничного транспорту. Впровадження запропонованого підходу дозволить підвищити безпеку руху поїздів в умовах реальної експлуатації, скоротити витрати на технічне обслуговування та забезпечити основу для розробки адаптивних бортових систем контролю швидкості.

МОДЕЛЮВАННЯ Й АНАЛІЗ ЛОГІСТИЧНИХ МАРШРУТІВ ПОСТАЧАННЯ ТА ЗБУТУ ВИСОКОТЕХНОЛОГІЧНОЇ ПРОДУКЦІЇ З ОГЛЯДУ НА РІЗНІ ВИДИ ТРАНСПОРТУ

Юрій Полупан — 2026-03-12

Предметом дослідження в статті є процеси організації та оптимізації логістики постачання й збуту високотехнологічної оборонної продукції в умовах воєнного часу, зокрема розроблення мережевої логістичної структури з огляду на зворотні потоки, ризики й обмежені ресурси. Мета дослідження – розроблення моделі маршрутів постачання та розподілу, яка оптимізує час і витрати доставки, одночасно знижуючи ризики втрати вантажів і підвищуючи коефіцієнт використання транспорту. Завдання: сформувати узагальнену комбіновану структуру логістичного ланцюга; визначити й проаналізувати основні параметри маршрутів постачання та збуту за різними видами транспорту; розробити план комп’ютерного експерименту; змоделювати шляхи постачання й збуту; запропонувати практичні рекомендації для реалізації логістичних проєктів у воєнний час. Методи й засоби дослідження: системний підхід, імітаційне моделювання, графічно-порівняльний аналіз, платформа AnyLogic. Досягнуті результати. Схематично подано комбіновану структуру логістичного ланцюга для підприємства з виробництва дронів військового призначення з множиною варіантів шляхів. Запропоновано модель, що формалізує логістичний ланцюг як мережу вузлів і дуг транспортної системи та містить набір вхідних параметрів, що описують транспортні засоби, маршрути й характеристики замовлень. Сутність комп’ютерного експерименту полягає у відтворенні властивостей інфраструктурних і логістичних проєктів за допомогою дискретно-подієвої імітаційної моделі, що дає змогу аналізувати критичні параметри окремо для постачання та розподілу, а також моделювати випадки їх взаємозалежності. Особливу увагу приділено розділенню маршрутів на постачання й розподіл, а також використанню різних видів транспорту. Висновки. Досягнуті результати підтверджують, що вирішальним чинником логістичних рішень є збалансоване співвідношення між економічними витратами, рівнем ризику й очікуваним ефектом. Запропонований підхід сприяє кількісному оцінюванню варіантів управлінських рішень у логістичних ланцюгах постачання й збуту виробничих підприємств, що підвищує обґрунтованість вибору оптимальної стратегії розвитку.

АВТОМАТИЗОВАНЕ ВИЯВЛЕННЯ АНОМАЛІЙ НА КОСМІЧНИХ ЗНІМКАХ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ЗЕМЕЛЬ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ ФРАКТАЛЬНОГО АНАЛІЗУ

Руслан Пащенко — 2026-03-12

Сучасні методи космічного моніторингу сільськогосподарських земель із використанням вегетаційних індексів не дають змоги оцінювати аномалії на космічних знімках і автоматизувати цей процес. Предметом дослідження є оцінювання можливості виявлення аномалій на космічних світлинах із застосуванням "пірамідального" фрактального аналізу. Об’єктом вивчення є космічні знімки супутника Sentinel-2 сільськогосподарських земель з аномаліями й без них. Мета роботи – дослідження методу автоматизованого виявлення аномалій на космічних знімках сільськогосподарських земель із використанням фрактального аналізу. Досягнуті результати. Установлено, що візуалізація поля фрактальних розмірностей космічного знімка стає неефективною за умови використання "вікна" великих розмірів. Крім того, застосування "стрибаючого вікна" не дає змоги визначити аномальні ділянки на космічних зображеннях. Запропоновано метод виявлення аномалій на космічних знімках сільськогосподарських земель з упровадженням "пірамідального" фрактального аналізу, що сприяє автоматизації цього процесу. "Піраміди" космічних знімків створено за допомогою розподілу вихідного космічного зображення на знімки менших розмірів, які надалі індексуються. На кожному рівні "піраміди" розраховано фрактальні розмірності космічних знімків і побудовано "піраміду" фрактальних розмірностей, що еквівалентно застосуванню "стрибаючого вікна" під час побудови поля фрактальних розмірностей. Висновки. Дослідження розробленого методу виявлення аномалій продемонстрували, що якщо фрактальні розмірності космічних знімків усіх рівнів "піраміди" перевищують фрактальну розмірність D = 2,9 або фрактальні розмірності на нижньому рівні "піраміди" більші, ніж на верхньому рівні, то аномалії на космічному знімку відсутні. Якщо фрактальні розмірності на окремих ділянках нижнього рівня "піраміди" менші за фрактальні розмірності на верхньому рівні й на вихідному космічному знімку, то на цих ділянках знімка спостерігаються аномалії.

МЕТОД РОЗПОДІЛУ ВИРОБНИЧИХ РЕСУРСІВ У КОНДИТЕРСЬКІЙ ПРОМИСЛОВОСТІ

Віктор Левикін — 2026-03-12

Об’єктом дослідження є процеси планування виробництва й використання промислових ресурсів у кондитерській діяльності в умовах обмежених виробничо-технологічних можливостей і варіативності асортименту продукції. Предмет вивчення – методи й математичні моделі оптимізації розподілу матеріальних, енергетичних і виробничих ресурсів підприємства з метою підвищення ефективності його функціювання. Метою дослідження є вдосконалення методу й математичної моделі оптимізації розподілу виробничих ресурсів підприємства, що забезпечує максимізацію прибутку відповідно до заданих виробничо-технологічних умов, обмежень на ресурси й структури асортименту продукції, а також підвищує ефективність управлінських рішень у процесі планування виробництва. Для досягнення окресленої мети в роботі визначено такі завдання: аналіз сучасних методів і підходів до розподілу ресурсів у кондитерській галузі; визначення ключових факторів, що впливають на ефективність використання матеріальних, енергетичних і виробничих ресурсів; удосконалення математичної моделі формування прибутку підприємства; побудова цільової функції оптимізації з огляду на економічні й технологічні обмеження; удосконалення методу розв’язання задачі оптимізації для знаходження раціональних параметрів розподілу ресурсів. У дослідженні застосовано такі методи: системний аналіз і узагальнення наукових джерел; лінійного й нелінійного програмування; економіко-математичне моделювання; дискретно-аналітичні методи оптимізації; алгоритмізації та програмної реалізації. Основні результати дослідження полягають в удосконаленні математичної моделі оптимізації прибутку способом урахування взаємозв’язків між технологічними параметрами виробництва, ресурсними обмеженнями й структурою асортименту продукції. Сформульовано цільову функцію оптимізації та вдосконалено метод її розв’язання, який забезпечує формування, оцінювання й вибір оптимального варіанта розподілу ресурсів. Запропонований підхід реалізовано у вигляді програмно-алгоритмічного інструментарію для застосування в інформаційних системах управління виробництвом. Висновки: впровадження вдосконаленого методу сприяє підвищенню ефективності планування виробництва, раціоналізації використання ресурсів і зростанню прибутковості кондитерського підприємства, що підтверджує його практичну доцільність та ефективність.

МЕТОД ПРЕВЕНТИВНОГО СУПРОВОДЖЕННЯ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НА ОСНОВІ КОМПАРАТОРНОЇ МОДЕЛІ

Вадим Репіхов — 2026-03-12

Предметом дослідження є метод превентивного супроводження програмного забезпечення на основі компараторної моделі, який забезпечує формалізоване оцінювання експлуатаційного стану й підтримку прийняття рішень щодо експлуатаційної реакції. Мета роботи – підвищення ефективності превентивного супроводження програмного забезпечення способом формалізованого оцінювання його експлуатаційного стану, що забезпечує раннє виявлення деградаційних процесів, класифікацію експлуатаційної реакції та автоматизоване формування інцидентів супроводження за умов обмеженої історії інцидентів. Основні завдання: обґрунтувати вимоги до формалізованого оцінювання експлуатаційного стану програмного забезпечення в умовах превентивного супроводження та обмеженої доступності історичних даних; побудувати компараторну модель ідентифікації експлуатаційних станів способом формалізації взаємозв’язків між ознаками у вигляді системи логічних рівнянь і перевірки її функціональної визначеності; розробити метод компараторної ідентифікації експлуатаційних станів на основі побудованої моделі; виконати експериментальну валідацію запропонованого методу на експлуатаційних даних і порівняти з традиційними пороговими механізмами сповіщення. Методи дослідження. Для ідентифікації експлуатаційного стану застосовано метод компараторної ідентифікації в межах компараторної моделі з використанням предикатного подання стану. Взаємозв’язки між ознаками формалізовано системою логічних рівнянь із перевіркою функціональної визначеності. Формування ознак ґрунтується на поєднанні метрик тестування, агрегованих експлуатаційних показників, трендових характеристик і ознак аномальної поведінки. Емпіричну перевірку виконано на симуляційних експлуатаційних даних із використанням ковзних вікон агрегації та порівнянням із пороговими механізмами сповіщення. Результати. Продемонстровано, що запропонований метод забезпечує більш раннє виявлення деградаційних процесів порівняно з класичними пороговими алертами. Використання трендових і комбінованих ознак підвищує стабільність класифікації станів і зменшує кількість хибних спрацьовувань у дослідженому сценарії. На основі ідентифікованого класу стану реалізовано модель превентивного супроводження, що забезпечує автоматизоване формування інцидентів із зазначенням типу проблеми, локалізації та рівня терміновості. Висновки. Досягнуті результати розвивають формалізовані підходи до оцінювання експлуатаційного стану програмного забезпечення й демонструють можливість застосування компараторної моделі для превентивного супроводження за відсутності повної та репрезентативної історії інцидентів. Практична значущість роботи полягає в можливості впровадження інтерпретованих механізмів раннього виявлення деградації та автоматизації супроводження, зокрема формування інцидентів і підтримки вибору експлуатаційної реакції, без необхідності накопичення значних обсягів історичних даних.

РОЗРОБЛЕННЯ ДЕСКРИПТОРА ЗОБРАЖЕНЬ ДЛЯ ЕФЕКТИВНОГО ПОШУКУ НА ОСНОВІ ВМІСТУ У ВЕЛИКИХ СХОВИЩАХ ДАНИХ

Олександр Прокопенко — 2026-03-12

Об’єктом дослідження є пошук зображень на основі вмісту. Предметом є моделі та методи пошуку зображень на основі вмісту (CBIR). Мета дослідження – розроблення дескриптора зображень, що використовує передові моделі комп’ютерного зору для виявлення об’єктів. Запропонований дескриптор підвищує ефективність і точність процесів пошуку зображень і управління ними. Завдання передбачає: аналіз сучасних підходів і рішень для створення дескрипторів зображень та їх використання в пошуку зображень на основі вмісту; виявлення обмежень наявних дескрипторів зображень і визначення вимог до дескриптора; розроблення нового дескриптора зображень, що ефективно застосовує інформацію про виявлені об’єкти; проведення експериментів для оцінювання запропонованого дескриптора й порівняння його ефективності з наявними рішеннями. Методологія дослідження: усебічний огляд передових методів створення дескрипторів зображень; аналіз використання наявних дескрипторів у системах CBIR; розроблення дескриптора, що застосовує сучасні моделі виявлення об’єктів; валідація ефективності запропонованого дескриптора порівняно з наявними дескрипторами на задачах пошуку. Досягнуто таких результатів: розроблено дескриптор зображення, оснований на об’єктах, виявлених за допомогою сучасних моделей машинного навчання; проведено серію експериментів для оцінювання ефективності та якості пошуку в великих системах зберігання зображень за допомогою запропонованого дескриптора. Експерименти виявили певні переваги, зокрема: швидше створення й порівняння дескрипторів, якщо порівнювати з гешованими, створеними вручну та дескрипторами, що ґрунтуються на глибокому навчанні; ефективне фільтрування зображень у сховищі на основі вмісту об’єктів, але ефективність дескриптора залежить від якості моделі й даних, оскільки зображення без виявлених об’єктів не з’являються в результатах пошуку, що може обмежувати його повноту. Висновки: розроблений дескриптор зображень є ефективним інструментом для розв’язання низки завдань пошуку зображень на основі вмісту завдяки швидкості побудови й пошуку. Перспективним напрямом дослідження є побудова системи пошуку зображень на основі вмісту з використанням розробленого дескриптора, посилене використання паралельних і розподілених обчислень.

АНАЛІЗ ЕТАПІВ АКУСТИЧНОЇ ЕКСПЕРТИЗИ ЗАМКНЕНИХ ПРИМІЩЕНЬ

Вікторія Усик — 2026-03-12

Актуальність. У роботі розглянуто акустичну експертизу замкнених приміщень різного призначення з огляду на особливості звукового контенту, сформовано технічні та проєктні рекомендації для отримання оптимальних властивостей звукового поля. Продемонстровано, що для різних типів приміщень (концертні зали, конференц-зали, прес-центри, офіси, переговорні кімнати тощо) існують специфічні вимоги щодо необхідних властивостей звукового поля, послідовностей етапів експертизи та особливостей проведення кожного етапу. Тому актуальним завданням є розроблення рекомендацій щодо акустичної експертизи залежно від типу приміщення з метою формалізації та подальшої автоматизації цього процесу. Предметом дослідження є методи визначення акустичних властивостей замкнутих приміщень та їх оптимізація. Мета роботи полягає в розробленні рекомендацій щодо створення оптимальних акустичних властивостей з огляду на призначення приміщення та специфіку звукового контенту за допомогою аналізу особливостей акустичної експертизи для різних типів приміщень і на адаптацію етапів експертизи для кожного типу приміщень. Завдання дослідження: проаналізувати етапи акустичної експертизи та завдання, які розв’язуються на кожному етапі; розглянути математичні методи визначення акустичних властивостей, сфери їх застосування й обмеження; визначити особливості акустичної експертизи для різних типів приміщень й адаптувати етап експертизи залежно від призначення приміщення й особливостей звукового контенту. Методи дослідження. У роботі застосовано методи статистичної теорії для розрахунку часу реверберації. Геометрична теорія розглядає звук як сукупність променів і застосовується для аналізу структури відбиттів від поверхонь і виявлення акустичних дефектів у складних за формою приміщеннях. Хвильову теорію впроваджено для аналізу власних мод (резонансів) приміщення. Досягнуті результати. Розглянуто етапи акустичної експертизи, властивості звукового поля, які досліджено на кожному етапі, математичні методи визначення акустичних властивостей і рекомендації щодо їх оптимізації. Наголошено на особливостях кожного етапу з огляду на тип приміщення. Висновки. Аналіз акустичної експертизи для різних типів приміщень дасть змогу формалізувати цей процес, зменшити суб’єктивний складник і підвищити достовірність результатів. Досягнуті результати свідчать про перспективність подальших досліджень у напрямі формалізації та побудови комп’ютерної системи підтримки прийняття рішень для проведення акустичної експертизи.

ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДОЛОГІЧНИХ ОСНОВ УПРОВАДЖЕННЯ БЛОКЧЕЙНУ Й СМАРТ-КОНТРАКТІВ В ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ МІКРОМЕРЕЖАХ

Єгор Корнієнко — 2026-03-12

Предметом дослідження є теоретико-методологічні й прикладні аспекти впровадження технології блокчейн і смарт-контрактів у системи управління мікромережами (Microgrids), а також процеси автоматизації обміну енергетичними ресурсами між учасниками розподіленої енергосистеми. Мета роботи – дослідити методологічні основи застосування блокчейну й смарт-контрактів у мікромережах за допомогою аналізу сучасних наукових студій, систематизації підходів до використання алгоритмів консенсусу, класифікації смарт-контрактів за сферами застосування та експериментальної перевірки запропонованих рішень. Для досягнення окресленої мети необхідно було виконати такі завдання: проаналізувати наявні архітектури мікромереж і методи їх управління; здійснити порівняльний аналіз алгоритмів консенсусу (PoW, PoS, PoA, PBFT, RAFT тощо) щодо їх застосовності в приватних і публічних енергетичних мережах; розробити класифікацію смарт-контрактів за сферами застосування; дослідити програмні засоби реалізації децентралізованих застосунків. Методи дослідження. Системний аналіз застосовано для вивчення архітектури мікромереж; порівняльний аналіз – для оцінювання ефективності алгоритмів консенсусу; класифікація – для групування смарт-контрактів. У практичній частині використано методи комп’ютерного моделювання та експериментальної перевірки: розроблення смарт-контракту мовою Solidity, тестування в середовищі Remix IDE й симуляція локальної блокчейн-мережі за допомогою інструментарію Hardhat. Результати дослідження. Систематизовано методологічні основи інтеграції блокчейну в мікромережі. Визначено, що для торгівлі енергією в межах локальних спільнот найбільш ефективними є гібридні або приватні моделі консенсусу. Розроблено та обґрунтовано класифікацію смарт-контрактів, що передбачає чотири рівні: торгівля енергією, моніторинг, розподілене управління й кібербезпека. Практичним результатом стала реалізація смарт-контракту EnergyTrading, який успішно автоматизує реєстрацію пропозицій та купівлю електроенергії, що підтверджено експериментом у локальному середовищі. Упровадження смарт-контрактів дає змогу створити надійну P2P-платформу для торгівлі електроенергією без посередників і водночас підвищити економічну ефективність для домогосподарств. Експериментально підтверджено працездатність механізму автоматизованих розрахунків. Крім цього, виявлено ключові виклики: обмежена масштабованість наявних блокчейн-рішень і необхідність удосконалення кіберзахисту від вразливостей у коді контрактів. Подальший розвиток потребує адаптації законодавчої бази й модернізації апаратної частини енергомереж.

НЕЙРОСИМВОЛЬНИЙ ФРЕЙМВОРК ФОРМУВАННЯ МЕНТАЛЬНИХ МОДЕЛЕЙ РІШЕНЬ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ СИСТЕМ

Сергій Чалий — 2026-03-12

Предметом роботи є процес побудови ментальних моделей рішень інтелектуальних систем для користувачів з різним рівнем компетентності та відтворення послідовностей їх взаємодії з інтелектуальними системами в структуроване ментальне подання. Мета дослідження – розробити нейросимвольний підхід, що інтегрує концептуальну ментальну модель, систему принципів побудови й нейросимвольну реалізацію ментальної моделі для забезпечення персоналізованих пояснень в інтелектуальних системах. Завдання: розробити нейросимвольний фреймворк побудови ментальних моделей; розширити систему принципів для персоналізації пояснень; експериментально перевірити нейросимвольний фреймворк формування ментальних моделей рішень інтелектуальних систем. Методи дослідження основані на застосуванні нейросимвольного штучного інтелекту, що поєднує машинне навчання з причинно-наслідковим символьним міркуванням, використанні операторів лінійної темпоральної логіки для верифікації каузальних залежностей і адаптивному механізмі відбору концептів за рівнем компетентності користувача. Результати дослідження. Розроблено нейросимвольний фреймворк формування ментальних моделей рішень інтелектуальних систем, який містить: ментальну модель, що інтегрує множини позитивних і негативних властивостей рішення, каузальний граф причинно-наслідкових залежностей і лінгвістичні мітки для інтерпретації структури моделі природною мовою; запропоновано розширену систему принципів побудови ментальних моделей, яка до наявних принципів відповідності, множинності, неповноти й доповнення долучає нові принципи деталізації, темпоральної узгодженості та поведінкового виведення; створити адаптивну порогову функцію відбору концептів, що визначає рівень деталізації ментальної моделі відповідно до рівня компетентності конкретного користувача. Доведено, що система з чотирьох принципів є необхідною, але не достатньою умовою коректності нейросимвольної ментальної моделі. Експериментальна перевірка підтвердила суттєве підвищення темпоральної узгодженості каузальних залежностей порівняно з наявними методами. Висновки. Запропонований фреймворк забезпечує побудову персоналізованих ментальних моделей з верифікованими каузальними залежностями, відповідає вимогам прозорості моделей штучного інтелекту й забезпечує масштабовану персоналізацію пояснень для інтелектуальних систем.

МЕТОД ВІДНОВЛЕННЯ КРИТИЧНИХ СЕРВІСІВ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ НА МОБІЛЬНІЙ ПЛАТФОРМІ В УМОВАХ КЕРОВАНОЇ ДЕГРАДАЦІЇ

Віталій Ткачов — 2026-03-12

Предметом роботи є методи відновлення критичних сервісів інформаційної системи на мобільній платформі за переривчастої зв’язності та керованої деградації. Мета дослідження – розробити сервісно-орієнтований метод відновлення, який забезпечує вимірюване зменшення дефіциту виконання порогових вимог до показників якості обслуговування в межах вікон зв’язності з огляду на ресурсні обмеження й можливості завершення узгодження стану сервісів у поточному вікні зв’язності. У дослідженні застосовано такі методи: системний аналіз, математичне моделювання станів і профілів сервісів, формалізація дефіциту виконання порогових вимог до показників якості обслуговування, предикатний опис віконної здійсненості відновлювальних кроків і обчислювальний експеримент для оцінювання показників результативності відновлення. У статті передбачалося розв’язати такі завдання: формалізувати крок відновлення як перехід між сервісними профілями, що зменшує дефіцит виконання порогових вимог до показників якості обслуговування; впровадити умову віконної здійсненості кроку відновлення як поєднання ресурсної здійсненості та можливості завершення узгодження стану сервісів у межах поточного вікна зв’язності; побудувати правило формування множини кроків відновлення у вікні, яке забезпечує зменшення дефіциту за наявності хоча б одного здійсненого кроку й узгоджується з допустимими діями керованої деградації як периферійного інструмента вивільнення ресурсів. Досягнуті результати полягають у впровадженні формалізму віконної здійсненості та системи показників для оцінювання дотримання умов здійсненості, частки вікон зі зменшенням дефіциту, накопичувального дефіциту критичних сервісів і часу відновлення, що дає змогу відокремлювати обмеження середовища від властивостей керувальних рішень. Висновки: ігнорування можливості завершення узгодження стану сервісів у межах поточного вікна зв’язності призводить до появи незавершених відновлювальних переходів і розбіжності між очікуваним ефектом відновлення й фактичною динамікою дефіциту, тоді як запропонований метод формує кроки, здійснені в поточному вікні зв’язності, та забезпечує зменшення дефіциту критичних сервісів у вікнах, де відновлення є можливим. Це підвищує живучість унаслідок скорочення тривалості деградаційних епізодів критичних функцій та зменшення накопичувального дефіциту. Практична цінність полягає в можливості використання методу для бортових інформаційних систем груп БпЛА та інших мобільних вузлів із вікнами зв’язності зі змінною тривалістю та пропускною здатністю.

МОДЕЛЬ ДИНАМІЧНОЇ АКТИВАЦІЇ КОРЕЛЯЦІЙНИХ ЗВ’ЯЗКІВ В ОНТОЛОГІЧНИХ ГРАФАХ В УМОВАХ ОПРАЦЮВАННЯ РІЗНОРІДНИХ ДАНИХ

Андрій Пилипенко — 2026-03-12

Предмет дослідження – процеси інтерпретації структурних залежностей у корпоративних онтологічних графах в умовах опрацювання різнорідних даних (текстових новинних і кількісних технічних сигналів). Описано перехід від статичного трактування графа знань як фіксованого набору зв’язків до динамічної моделі, де структурні відношення є простором потенційних кореляцій. Мета статті полягає у формуванні концептуальної та формалізованої моделі умовної активації залежностей у корпоративних онтологічних графах, що дає змогу відокремити сталі топологічні зв’язки від їх ситуативної впливовості в конкретному часовому контексті. Завдання дослідження: формалізація структурного шару графа як системи потенційних залежностей; визначення критеріїв і функції активації для переходу залежності в активний стан; розроблення механізму інтеграції подієвих сигналів як тригерів активації; алгоритмічна реалізація моделі в інтелектуальних системах підтримки прийняття рішень. Методи дослідження основані на теорії графів, онтологічному моделюванні та семантичному міркуванні (semantic reasoning). Процедурну реалізацію моделі здійснено в межах багатоагентного пайплайну з упровадженням великих мовних моделей (LLM-агентів) для інтерпретації сентименту новин і агрегації різнорідних ознак без параметричного навчання. Результати емпіричної перевірки, проведеної в режимі суворої часової узгодженості (forward-only), підтвердили ефективність моделі. У режимі close→close використання графового контексту забезпечило зростання кумулятивної дохідності з +3.58% до +13.42%, що свідчить про стійкий ефект підсилення сигналу. У режимі close→open досягнуто максимального результату +19.80%, що демонструє домінантну роль новинно-семантичного компонента в нічному режимі за умови коригувального впливу структури графа. Висновки. Запропонована модель дає змогу усунути некоректне ототожнення наявності структурного зв’язку з фактичним впливом. Установлено, що інтеграція формалізованого механізму активації (на основі структурного шляху до 2-hop, релевантного сигналу та часової валідності) забезпечує систематичне покращення якості прогнозів у задачах опрацювання різнорідних даних.

МЕТОД АВТОМАТИЧНОЇ РОЗМІТКИ ОЗНАК СТРУКТУРНОЇ СКЛАДНОСТІ ДОКУМЕНТІВ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ ВЕЛИКИХ МОВНИХ МОДЕЛЕЙ

Костянтин Петров — 2026-03-12

Предметом дослідження є методи автоматизованого аналізу й визначення ознак структурної складності слабкоструктурованих ділових документів із застосуванням сучасних мультимодальних великих мовних моделей. Мета – розробити й експериментально перевірити працездатність методу автоматичної розмітки ознак структурної складності документів, який забезпечує можливість прогнозування якості подальшої екстракції даних, а також побудувати математичну модель для оптимізації вибору конфігурації мовних моделей у просторі критеріїв "якість – вартість". Завдання передбачають формалізацію таксономії ознак, формування експериментального корпусу, розроблення уніфікованої схеми промптингу й розв’язання задачі багатокритеріальної оптимізації вибору моделей. Методологічну основу дослідження становлять методи системного аналізу, емпіричне профілювання великих мовних моделей, методи інженерії підказок (prompt engineering), методи математичної статистики (кореляційний аналіз, розрахунок метрик Precision, Recall, F1) для оцінювання якості класифікації, а також методи дискретної оптимізації для знаходження компромісних рішень. Результати. Основним результатом досліджень є розроблений оригінальний метод автоматичної розмітки ознак структурної складності документів, що дає змогу автоматично генерувати структурований профіль складності документа й обробляти його оригінальне візуальне PDF-подання. Також запропоновано зважену функцію якості, яка бере до уваги ступінь впливу кожної ознаки на помилки екстракції, та виділено Парето-оптимальні конфігурації, що уможливлюють мінімізацію витрат з огляду на задані вимоги до надійності. На підставі досягнутих результатів можна зробити певні висновки. Експериментально доведено, що економічно ефективні моделі в режимі з використанням прикладів забезпечують високу точність розмітки, яка конкурує з результатами значно вартісних моделей. Установлено, що застосування режимів із розширеним міркуванням для задачі бінарної класифікації є економічно недоцільним через диспропорційне зростання вартості без суттєвого приросту якості. Запропонований метод розв’язує проблему відсутності інструментів попереднього оцінювання складності в системах інтелектуального опрацювання документів. Він забезпечує прогнозованість і керованість процесів екстракції, даючи змогу реалізувати адаптивну маршрутизацію документів залежно від їх складності. Це створює підґрунтя для побудови ефективних промислових систем із збалансованими показниками точності та вартості експлуатації, усуваючи необхідність у трудомісткій ручній розмітці.

ТЕОРЕТИКО-АЛГЕБРАЇЧНІ ОСНОВИ ЕВОЛЮЦІЙНОГО СИНТЕЗУ ТЕСТІВ КОМПОНЕНТІВ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ ШЛЮЗІВ ВИСОКОЩІЛЬНИХ IOT-СИСТЕМ

Володимир Панченко — 2026-03-12

Актуальність. Сучасна парадигма Інтернету речей (IoT) переживає фундаментальну трансформацію, переходячи від простих мереж збору телеметрії до складних, високощільних екосистем, де ключову роль відіграють інтелектуальні шлюзи. Архітектурна гетерогенність шлюзів породжує проблему "комбінаторного вибуху станів", коли простір можливих конфігурацій та сценаріїв відмов перевищує можливості традиційних детермінованих методів тестування, не здатних ефективно виявляти глибоко приховані вразливості. Об’єктом дослідження є процеси автоматизованого синтезу діагностичних тестів і верифікації надійності для багатошарових гетерогенних компонентів інтелектуальних IoT-шлюзів. Мета статті – розроблення теоретичних засад і математичної моделі еволюційного синтезу тестів для інтелектуальних шлюзів IoT. Завдання дослідження: формалізація адаптації генетичних алгоритмів до особливостей архітектури IoT; підвищення ефективності виявлення критичних дефектів. Застосовані методи: апарат теорії універсальних алгебр і теорії категорій. Результати дослідження. У роботі запропоновано й математично обґрунтовано модель синтезу тестів, яка базується на використанні пари універсальних алгебр, що описують простір тестових сценаріїв та еволюційні оператори. Упроваджено й систематизовано розширений понятійний апарат, що відтворює впровадження термінології популяційної генетики у сферу технічної діагностики кіберфізичних систем. Доведено наявність гомоморфізму між алгебраїчними моделями класичних генетичних алгоритмів і процесами пошуку вразливостей у IoT-шлюзах. Розроблено метод синтезу тестів на основі математичного апарату сучасної алгебри. Обґрунтовано застосування теорії категорій для опису морфізмів між просторами станів шлюзу й еволюційними операторами, що дає змогу гарантувати коректність перетворень тестових наборів. Висновки. Запропонований підхід сприяє створенню універсального підходу до тестування, що забезпечує суттєве підвищення покриття коду й виявлення дефектів. Сфера використання досягнутих результатів: системи автоматизованого проєктування й діагностики для IoT, платформи тестування кіберфізичних систем, розроблення інструментарію для QA-інженерів у сфері Embedded Systems та Edge AI.

ГІБРИДНІ МОДЕЛІ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В ЗАДАЧАХ АВТОМАТИЗОВАНОГО ОЦІНЮВАННЯ ДОСТОВІРНОСТІ РЕЗУЛЬТАТІВ ВАЛІДАЦІЇ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ

Олександр Неліпа — 2026-03-12

Предметом дослідження є автоматизоване оцінювання достовірності результатів валідації в інформаційних системах з огляду на структурні залежності між компонентами й семантичний зміст валідаційних артефактів. Мета роботи – підвищення надійності та відтворюваності валідації за допомогою розроблення гібридної моделі штучного інтелекту, що інтегрує графові та семантичні види подання даних для регресійного оцінювання рівня достовірності. Завдання дослідження: аналіз структурних і структурно-семантичних моделей (AST, PDG, CPG, Vul-LMGNN, ECHO, C-PCFG) у контексті валідації інформаційних систем; формулювання математичної постановки задачі оцінювання достовірності; розроблення архітектури гібридної моделі на основі GNN і трансформерного кодувальника; реалізація механізму інтеграції структурної та семантичної модальностей у спільному векторному просторі; експериментальне дослідження на графовому фінансовому наборі даних DgraphFin V2 й порівняння з базовими моделями. Методи дослідження передбачають графові нейронні мережі, трансформерний кодувальник типу BERT/CodeBERT, регресійне моделювання із сигмоїдною активацією, оптимізацію методом Adam та статистичне оцінювання якості й калібрування (MSE, MAE, ECE, R², Spearman , ROC-AUC). Результати роботи. Запропонована гібридна архітектура забезпечує регресійне оцінювання достовірності в інтервалі [0;1] і демонструє стабільну збіжність без ознак перенавчання, а також кращі значення всіх ключових метрик порівняно з чисто семантичними, чисто структурними та класичними статистичними моделями. Аналіз ваг механізму самоуваги підтвердив коректну ідентифікацію значущих структурних і семантичних залежностей. Висновок: запропонована модель забезпечує більш точне каліброване оцінювання достовірності результатів валідації, що дає змогу автоматизувати відбір ненадійних результатів, зменшити вплив людського фактора й підвищити відтворюваність валідаційних процедур. Перспективним напрямом подальших досліджень є розвиток мультимодальних архітектур із динамічним перерозподілом ваг між модальностями.

ВИКОРИСТАННЯ ШТУЧНИХ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ ДЛЯ УПРАВЛІННЯ СОРТУВАННЯМ ПОСИЛОК У КОНВЕЄРНОМУ ПОТОЦІ

Ігор Гребеннік — 2026-03-12

Предметом дослідження є моделі прийняття рішень автоматизованих сортувальних ліній (ASL), якими оснащені перевалкові центри сортування посилок (PSC). Мета роботи – розроблення моделі прийняття рішень для ASL завантажувальних дверей терміналів PSC у вигляді штучної нейронної мережі (ANN), що виконує завдання сортування посилок з огляду на їх ваги й габарити. У статті розв’язано такі завдання: проаналізовано конструктивні особливості модифікації обладнання ASL для реалізації трьох варіантів логіки завантаження вантажівок; визначено діапазони ваги й габаритів посилок, пов’язаних з номерами завантажувальних лотків і дверей; установлено критерії для реалізації заданої логіки сортування посилок; визначено параметри наборів даних для навчання й тестування моделей штучних нейронних мереж (ANNs); з використанням інструментарію середовища MATLAB проведено навчання й тестування чотирьох видів ANNs: RBFNN, GRNN, PNN, FFNN; із застосуванням як метрики якості відносної точності правильної класифікації посилок за діапазонами їх ваги й габаритів і кількості використовуваних нейронів проведено порівняльний аналіз ANNs. Методи: системний, аналітичний, комп’ютерного моделювання, методи навчання з архітектурою ANN, математичний і статистичний аналіз ефективності навчання. Досягнуті результати. Проведено порівняльне навчання й тестування чотирьох видів ANNs: RBFNN, GRNN, PNN, FFNN. За результатами тестування для реалізації обрано модель FFNN, навчену методом Левенберга – Марквардта, який забезпечує відносну точність класифікації ОПВ на рівні 97%. Висновки. Розроблена модель прийняття рішень ASL у вигляді FFNN дає змогу здійснити класифікацію посилок у потоці конвеєра за трьома діапазонами їх вагогабаритних параметрів для реалізації заданої логіки сортування за завантажувальними дверима або лотками. Реалізована логіка сортування забезпечує компактне завантаження кузовів вантажівок і знижує ризики пошкодження посилок, коли вони укладаються одна на одну.

МОДЕЛЮВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ВИМІРЮВАНИХ ВИМОГ ПРИ ПРОЕКТУВАННІ СИСТЕМ ФІЗИЧНОГО ЗАХИСТУ

Раміль Ахундов — 2026-03-12

У дослідженні розглядаються інформаційні процеси на етапі концептуального проектування систем фізичного захисту та їхня роль у перетворенні даних, отриманих від датчиків, вхідних даних оператора та потоків комунікації на своєчасні захисні дії. Особлива увага приділяється тому, що ефективність проекту обмежується не лише датчиками, бар’єрами та силами реагування, а й затримками та невизначеністю, що виникають між виявленням, прийняттям рішення та відправленням сил реагування. Метою дослідження є формалізація інформаційних процесів як явних об’єктів проектування та розробка підходу до визначення вимірюваних інформаційних вимог, які можна обґрунтувати та перевірити на етапі концептуального проектування. Завдання полягають у визначенні еталонного робочого процесу від генерації події до активації реагування, розбитті загального часу від інформації до дії на оперативні етапи, врахуванні невизначеності, пов’язаної з помилковими тривогами, неоднозначністю, навантаженням та погіршеним зв’язком, а також ув’язуванні формулювань вимог із доказами прийнятності. У дослідженні використовується концептуальний та методологічний підхід, заснований на системному аналізі, розбитті сценаріїв, структуруванні затримок та відображенні простежуваності між сценаріями загроз, вузькими місцями, цільовими вимогами та доказами перевірки. У дослідженні розроблено структуровану модель «від інформації до дії», яка чітко визначає етапи зондування, валідації, злиття, прийняття рішень, комунікації та диспетчеризації. На цій основі запропоновано метод перетворення вузьких місць, характерних для конкретних сценаріїв, на перевірювані вимоги щодо своєчасності, точності, повноти та стійкості. Дослідження також визначає практичні форми доказів прийнятності, включаючи навчання з обмеженим часом, вимірювання на основі журналів, стрес-тестування та оцінку з використанням моделювання. Результати показують, що концептуальне проектування стає більш обґрунтованим, коли інформаційні процеси моделюються явно, а не розглядаються як неявні припущення. Запропонований підхід дозволяє проектувальникам обґрунтувати вимірювані вимоги, виявити критичні джерела затримки та підтримати повторну перевірку достатності проекту в умовах мінливих експлуатаційних умов.

ОБ ОСНОВНОМ ПОКАЗАТЕЛЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Л. В. КОЛОСОВ — 1975-06-30

Предлагается информационный показатель эффективности систем обрабо ки данных, учитывающий неоднородность входящего потока сообщений по важности и информативности, а также дисциплину обработки сообщений.

Ил. 1. Библиогр. 3.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ДОСТОВЕРНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ ЦВМ

Л. А. КОТЕЛЮК — 1975-06-30

Для случаев обслуживания потока задач и решения всех задач одного цикла управления дается определение достоверности функционирования управляющей ЦВМ и рассматривается общий подход к вычислению значения достоверности через параметры математической модели, описывающей работу ЦВМ в АСУ как процесс переходов в пространстве состояний.
Библиогр. 8.

ВЫБОР ШАГА ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ СЕТИ ПО АЛГОРИТМУ ДЕТЕРМИНИРОВАННОГО ПОИСКА

Б. Д. ЯЛОВКИН — 1975-06-30

Предлагается способ выбора шага при реализации алгоритма детерминированного поиска для оптимального выбора регулирующих органов в сетевой структуре с установившимися потоками. Аналитически выведены формулы для вычисления шага и его последующего уточнения. Показаны справедливость полученных формул и удобство их применения для рассматриваемого класса задач.

Ил. 2. Библиогр. 3.

РЕШЕНИЕ НА ЭЦВМ ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО ВЫБОРА СИСТЕМЫ РЕГУЛИРУЮЩИХ ОРГАНОВ В СЕТЯХ С УСТАНОВИВШИМИСЯ ПОТОКАМИ

Б. Д. ЯЛОВКИН — 1975-06-30

Рассматривается вариант программной реализации для ЭЦВМ задачи оптимального выбора системы органов, регулирующих потокораспределение в водопроводных, газовых и вентиляционных сетях при комбинированном способе управления. Задача формулируется как задача математического программирования, приводится алгоритм ее решения, состоящий из ряда самостоятельных подалгоритмов. Приводятся результаты решения для конкретной шахтной вентиляционной сети, полученные при помощи ЭЦВМ М-20.

Табл. 3. Ил. 2. Библиогр. 4

ОБ ОДНОЙ ЗАДАЧЕ ОПТИМАЛЬНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ МАССИВОВ НА МАГНИТНОЙ ЛЕНТЕ

Э.А. ДЕДИКОВ — 1975-06-30

Формулируется правило размещения промежуточных информационных массивов на магнитной ленте. Приводятся результаты его экспериментальной
проверки на АСВТ. Табл. 1. Ил. 1. Библиогр. 1.

ОБ ОДНОМ СПОСОБЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИОРИТЕТА ЗАДАЧ В АСУ

А Н. ГВОЗДИНСКИЙ — 1975-06-30

Механизм присваивания элементу очереди номера приоритета сводится к оценке меры аналогии исследуемого элемента очереди с ранее изученным, причем в большинстве случаев такое сравнение ведется по совокупности признаков, важность каждого из которых неизвестна. В практике такая оценка во многом зависит от интуиции и опыта исследователя и в ряде случаев приводит к положительным результатам. В работе предлагается способ определения приоритета задач, рассмотренный на примере задач первой очереди одной локальной АСУ цехом. Отмечается удобство этого способа на практике.
Ил. 1. Библиогр. 3.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ЧИСЛА ПУНКТОВ СБОРА ИНФОРМАЦИИ В ЛОКАЛЬНОЙ АСУ ЦЕХОМ

А. Н. ГВОЗДИНСКИЙ — 1975-06-30

Рассматривается пример применения теории массового обслуживания в информационной сети АСУ. Рекомендуется метод определения оптимального числа пунктов сбора информации в локальной АСУ цехом, который позволяет сократить затраты в информационной сети уже действующих АСУ и в конечном счете способствует дальнейшему повышению их рентабельности.

Библиогр. 3.

ОБ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИДЕНТИФИКАЦИИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

В. М. ПЕРЕЛЬМУТЕР — 1975-06-30

Рассматривается связь идентификации и оптимального управления. Вводится мера эффективности идентификации, которая учитывает влияние ее результатов на показатель качества при оптимальном управлении системой, а также затраты на ее проведение. Если для идентификации на вход системы подаются испытательные сигналы, то по мере увеличения интенсивности этих сигналов одновременно с ростом точности оценок параметров происходит, как правило, увеличение функции потерь, в связи с чем существует оптимальная, интенсивность этих сигналов, соответствующая максимуму эффективности, приводится пример.

Библиогр. 3.