MEASURING AND COMPUTING DEVICES IN TECHNOLOGICAL PROCESSES

ОГЛЯД КОМПОНЕНТІВ ДЛЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНИХ МУЛЬТИМЕДІЙНИХ МЕРЕЖ НА ОСНОВІ ТЕХНОЛОГІЙ РАДІОДОСТУПУ 5G

Михайло СТЕПАНОВ, Владислав ЛАВРІНЕНКО — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

У cучасне суспільство перебуває в активному переході до інформаційного типу, а технології мультимедіа вже невід’ємна частина цього процесу. Завдяки поширенню бездротових мереж доступу, користувачі стають більш мобільними, і розвиток п'ятого покоління мобільних мереж, відомих як 5G, виявляється важливим кроком у розвитку інформаційно-комунікаційних технологій. Мережі 5G надають низьку затримку та надійний зв'язок, розширюють можливості мобільного інтернету та машинного зв'язку. Однак разом з можливостями мультимедійного зв'язку приходить відповідальність за вплив супутніх технологій на навколишнє середовище, а також нові виклики і потреба раціонально використовувати наявні ресурси.

У статті визначається поняття "мультимедіа" та розглядаються різні аспекти цього поняття, включаючи цифрове зберігання та обробку інформації, складові (текст, фото, аудіо та відео), можливість інтерактивної взаємодії та гіпертекстовий характер. Зазначається, що передача мультимедійних даних та використання інформаційних технологій тісно пов'язані з бездротовими мережами доступу.

Автори обговорюють виклики та рішення в галузі енергоефективності мереж. Вони наводять статистику, згідно з якою інформаційно-комунікаційна галузь відповідає за значну частку споживаної енергії та викидів CO2, і звертають увагу на те, що мережі радіодоступу є основним джерелом споживання енергії та забруднення навколишнього середовища в цій галузі. Далі у статті розглядаються різні компоненти та технології, які можуть сприяти створенню енергоефективних мультимедійних мереж на базі технологій радіодоступу 5G. Зокрема, розглядаються гетерогенні мережі, технології неортогонального множинного доступу та технології MIMO.

Автори обговорюють важливість використання гетерогенних мереж для зменшення відстані між передавачем та приймачем, а також можливість використання режиму сну для малих базових станцій. Технології неортогонального множинного доступу (NOMA) та множинного введення-множинного виведення (MIMO) також розглядаються як ключові компоненти для досягнення спектральної ефективності та підвищення енергоефективності.

Додатково, стаття звертає увагу на бездротові сенсорні мережі (WSN) та пропонує шляхи для їхньої оптимізації в напрямку енергоефективності. Також обговорюються можливості використання зелених дата-центрів для зменшення викидів CO2 в інформаційно-комунікаційних технологіях.

У висновку, стаття підкреслює важливість енергоефективності та зменшення викидів CO2 в сучасних мультимедійних мережах, особливо в контексті мереж 5G, та закликає до міждисциплінарних зусиль для розв'язання цих важливих завдань у галузі інформаційно-комунікаційних технологій.

МОБІЛЬНІ ДОДАТКИ В ОСВІТІ: РОЗРОБКА ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОГО ANDROID-ЗАСТОСУНКУ ДЛЯ ПОЛІПШЕННЯ ІНФОРМАЦІЙНОЇ ДОСТУПНОСТІ РОЗКЛАДУ ЗАНЯТЬ

Ігор ГОРОШКО, Вікторія ГОРОШКО, Андрій ГОРОШКО — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

У статті розглянуто питання впровадження цифрових та інформаційних технологій для покращення організації учбового процесу у закладах вищої освіти, зокрема розробка та використання програмних засобів, що можуть використовуватися у мобільних пристроях на прикладі розробки Android-застосунку розкладу занять університету. У відповідності до мети, проведено аналіз потреб студентів та викладачів по відношенню до такої інформаційної платформи, виконано обґрунтування вибору операційної системи та середовища розробки мобільного додатку. Запропоновано алгоритм роботи мобільного застосунку, який забезпечує зручний доступ до розкладу занять з можливістю фільтрації даних, що будуть відображені на екрані та можливі зміни яких будуть у подальшому відслідковуватися програмою у автоматичному режимі. Також врахована реалізація додаткових функцій по сповіщенню користувача про зміни розкладу, та завчасне інформування про початок наступної пари. Зроблено висновки про доцільність отримання відгуків від користувачів після впровадження застосунку, а також окреслені шляхи можливого вдосконалення цього мобільного застосунку.

СТРАТЕГІЇ РОЗГОРТАННЯ ТА МЕТОДИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НАДІЙНОСТИ РОЮ БПЛА ДЛЯ УТВОРЕННЯ LIFI МЕРЕЖІ

Кирило ЛЕЙЧЕНКО, Герман ФЕСЕНКО, Вячеслав ХАРЧЕНКО — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

У статті представлені стратегії розгортання рою безпілотних літальних апаратів (БПЛА) із стаціонарного депо для утворення літаючої LiFi мережі в приміщенні з перешкодами з використанням заздалегідь прокладеного маршруту розповсюдження LiFi сигналу. Надано приклад реалізації стратегії, яка передбачає рух кожного БПЛА з депо одразу до точки призначення на прокладеному маршруті розповсюдження LiFi сигналу.

Запропоновані методи та наведено приклади забезпечення безперебійного функціонування літаючої LiFi мережі із необхідним рівнем надійності протягом заданого часу у приміщенні з перешкодами шляхом використанням двох змін рою БПЛА.

Надана графічна інтерпретація почергової роботи двох змін рою БПЛА для розгортання і забезпечення безперебійного функціонування літаючої LiFi мережі.

ВИКОРИСТАННЯ МОВИ LEAN ДЛЯ ПЕРЕВІРКИ НА НЕСУПЕРЕЧНІСТЬ МАТЕМАТИЧНИХ ЗАДАЧ У НАВЧАЛЬНІЙ РЕКОМЕНДАЦІЙНІЙ СИСТЕМІ

Олег СМИШ, Андрій ЗАГОРУЛЬКО — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

У статті розглянуто проблему забезпечення якості вивчення математики в умовах зростання популярності самонавчання. Запропоновано підхід на основі функційної мови Lean, що уможливлює автоматичну перевірку на точність та несуперечність даних математичної задачі та розв’язку цієї задачі. Цей підхід впроваджено в створювану рекомендаційну систему, що призначено для розв’язування математичних задач, з інтерфейсом для взаємодії та навчання кінцевих користувачів. Створена підсистема на основі мови Lean здатна виявляти потенційні помилки та суперечності в умовах задачі, а також сприяти коректному розв’язку задач.

Мову програмування Lean першочергово розроблено, щоб слугувати ефективним асистентом у доведенні теорем, через це цю мову й обрано.

Розроблено підсистему перевірки на Lean, де додано аксіоми та теореми з планіметрії, що дає змогу забезпечити інтеграцію з іншими створеними модулями системи та виконувати перевірку на несуперечність даних. Для ілюстрації потенціалу Lean використано декілька прикладів задач, що демонструють, які є переваги мови в забезпеченні точності розв’язків та виявленні помилок у математичних задачах.

У висновках до статті підкреслено, що Lean ефективно доповнює рекомендаційну систему для розвʼязування простих планіметричних задач, забезпечуючи не лише перевірку на несуперечність умов задачі, але й коректність розв’язків. Додатково висвітлено певні вади в мові, що ускладнюють її використання й потребують подальших досліджень та розробок для оптимізації роботи підсистеми. Порівняно з іншими підходами, як-от використання онтологій в програмі Protégé, Lean надає значні переваги в гнучкості визначення математичних моделей і виконанні нетривіальних доведень, що робить Lean потужним інструментом для підтримки якісного вивчення математики.

ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТРОЛОГІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЖЕРЕЛ АЛЬФА-ВИПРОМІНЕННЯ, ЩО ВХОДЯТЬ ДО СКЛАДУ ВТОРИННОГО ЕТАЛОНУ ВЕТУ 12-02-01-98

Руслан БЕРЕСТОВ, Наталія ГОЦ, Руслан РОСЬ — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Дослідження метрологічних характеристик джерел альфа-випромінення проводиться з метою заміни комплекту джерел, що входять до складу вторинного еталону, новим комплектом джерел α-випромінення, який складається з 26 α-джерел типу 1П9, 2П9, 3П9, 4П9, 5П9, 6П9 . За результатами експериментальних досліджень джерел альфа-випромінення, визначається придатність їх до застосування як вторинних еталонів згідно з нормативною документацією.

ДОСЛІДЖЕННЯ ЙМОВІРНІСНОГО ПОКАЗНИКА ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ СТІЙКОСТІ РОЗПОДІЛЕНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ

Олег БАРАБАШ, Андрій МАКАРЧУК, Іванна САЛАНДА — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

На даний час спостерігається активна інформатизація самих різних сфер суспільства. Це є основним фактором того, що все більш активно починають використовувати розподілені інформаційні системи. Оскільки ці інформаційні системи часто є немалими, очікуваними є необхідність в розробці та модифікації методів оцінювання їх функціональної стійкості.

Протягом останніх десятиліть було описано чимало показників функціональної стійкості розподілених інформаційних систем та способів їх обчислення. До них можна віднести такі як реберна та вершинна зв’язність, ймовірність та матриця зв’язності, тощо. Однак, обчислення деяких з них передбачають дуже велику кількість обчислень та, іноді, й інших не менш складних супровідних процесів. Тому виникає необхідність в модифікації цих показників функціональної стійкості з ціллю оптимізації їх обчислення.

В даній роботі досліджується модифікація такого показника функціональної стійкості як згортка матриці зв’язності. На відміну від інших робіт, пропонується використовувати наперед задане ядро замість такого, що залежить від певних параметрів. За рахунок цього досягається спрощення використання даного ймовірнісного показника завдяки відсутності необхідності періодичного перерахунку ядра у випадку змін параметрів системи. Також демонструються особливості поведінки описаної згортки у випадку залежності матриці зв’язності від ймовірності справності ліній зв’язку. В результаті цього показано, що при достатньо великих значеннях цього параметра його невеликі коливання на функціональну стійкість розподіленої інформаційної системи майже не впливають, тобто вона все рівно буде близька до максимально можливої.

Отримані в роботі результати можуть бути використані для більш оптимального оцінювання функціональної стійкості розподілених інформаційних систем та дослідження впливу різних параметрів на неї.

ПЕРЕДУМОВИ МОДЕЛЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТ ГАЗОТРАНСПОРТНИХ ПІДПРИЄМСТВ

Олег КОСТЮК, Тетяна БУБЕЛА — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Сьогодні для підземного зберігання природного газу та забезпечення безперебійного постачання природного газу споживачам, газотранспортні підприємства використовують газоперекачувальне обладнання з особливими експлуатаційними властивостями та технічними характеристиками, що працює за рахунок спалювання природного газу та займає 85-90% витрат енергоносіїв у структурі витрат підприємства. При проведенні вимірів параметрів технологічних процесів закачування та відбирання природного газу способом компремування газоперекачуючими агрегатами необхідне використання приладів та засобів вимірювальної техніки з певною точністю й обробки отриманих даних з метою розрахунку показників енергетичної ефективності газотранспортного підприємства. Виміри засобами вимірювальної техніки є базовими для оцінки фактичних локальних і системних показників енергоефективності підземних сховищ газу. Актуальність проблеми вдосконалення системи показників енергоефективності зберігання природного газу безпосередньо пов'язана з удосконаленням методик нормування енерговитрат, результатами аналізу фактичних витрат природного газу, з виявленням і наступним усуненням причин перевитрати природного газу відносно нормативних показників. Нормування витрат природного газу – це встановлення планової об’єктивно необхідної величини їх споживання на одиницю виробленої продукції, виконаних робіт або надання послуг встановленої якості. Велике значення при нормуванні витрат природного газу і виборі показників енергоефективності має вибір показника виконуваної роботи структурними підрозділами в технологічних процесах зберігання газу. Аналіз дотримання показників енергоефективності здійснюється шляхом порівняння фактичних питомих витрат природного газу з нормативними або іншими показниками енергоефективності, які відповідають даному технологічному процесу або його складовій частині. У практиці нормування та аналізу витрат природного газу використовуються різні показники обсягу виробництва: - для компресорних цехів – адіабатична робота стиснення; - для підземних сховищ – обсяг газу при закачуванні та відбиранні.

Адіабатична робота стиснення є цілком прийнятим показником вимірювання обсягу виробництва на рівні компресорних цехів, оскільки вона в цілому правильно відображає фізичну сутність процесу стиснення природного газу та відображає не обсяг виробництва ПЗГ, а лише частку обсягу необхідних енергозатрат. Енерговитрати на стиснення природного газу необхідні для здійснення процесу закачування та відбирання газу, яка розглядається як показник обсягу виробництва в процесі зберігання газу.

ПІДВИЩЕННЯ ЧУТЛИВОСТІ АМПЛІТУДНОГО МЕТОДУ ПЕЛЕНГАЦІЇ З БПЛА

Віктор АВДЄЄВ, Олександр ЯНОВИЦЬКИЙ, Віталій ТКАЧУК, Юлій БОЙКО — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Досліджено можливості підвищення пеленгаційної чутливості амплітудного методу пеленгації. Розглянуто спосіб підвищення пеленгаційної чутливості амплітудного методу пеленгації на прикладі розробленого пеленгаційного пристрою, який можна встановлювати на будь-якому типі безпілотного літального апарату (БПЛА). Представлено структурну схему пеленгаторного пристрою, розглянуто його роботу та проведено дослідження його робочих характеристик. Запропонований спосіб підвищення пеленгаційної чутливості амплітудного методу пеленгації може бути використаний для практичних цілей в різних радіотехнічних виробах.

МОДЕЛЬ СИСТЕМИ РОЗПІЗНАВАННЯ ОБЛИЧЧЯ ДЛЯ НЕРУХОМИХ СИСТЕМ ВІДЕОСПОСТЕРЕЖЕННЯ

Василь МРАК, Михайло КЛИМАШ — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

У сучасних системах відеоспостереження використовуються методи глибокого навчання. Такі рішення створюють багато задач, особливо доступності обчислювальних ресурсів. З появою підходів глибокого навчання ці задачі стали ще складнішими, це через те, що алгоритми глибокого навчання базуються на штучних нейронних мережах і потребують багато специфічних ресурсів, таких як відеокарти (графічні обчислювальні пристрої). Для подолання цих задач пропонуються рішення, які вимагають меншого використання ресурсів. Це передбачає додавання алгоритму виявлення руху, що призводить до обмеження подальших обчислень лише до зони інтересу, тобто області, що містить людей, автомобілі тощо. У цій статті пропонується модель розпізнавання облич на основі алгоритму виявлення руху для нерухомих камер відеоспостереження. Дослідження спрямоване лише на людей і не охоплює всі типи об'єктів.

МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ТЕПЛОВОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ПРИМІЩЕННЯ З УРАХУВАННЯМ ПОКАЗНИКА ЯКОСТІ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ

Богдан МИКИЙЧУК, Василь ЯЦУК — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Важливим напрямком впровадження політики всебічної економії енергоресурсів є використання засобів вимірювань та методик обліку витрат. Причому, найскладніша ситуація склалася в галузі обліку використання теплової енергії. Значні проблеми, під час споживання теплової енергії, виникають при спробі її індивідуального обліку для складних об'єктів теплоспоживання. В статті проаналізовано основні чинники, що впливають на ефективність теплопостачання та вказано на недоліки існуючих методик розрахунку витрат тепла на опалення.

Розроблено математичну модель теплової ефективності приміщення на основі рівняння теплового балансу приміщення та показника якості теплопостачання.

МЕТОД АДАПТИВНОГО ВИЗНАЧЕННЯ ІМЕНОВАНИХ СУТНОСТЕЙ У СПЕЦІАЛІЗОВАНОМУ ДОМЕНІ З ОБМЕЖЕНИМИ ДАНИМИ

Іван ДИЧКА, Катерина ПОТАПОВА, Лілія ВОВК, Василь МЕЛЮХ, Ольга ВЕДЕНЄЄВА — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Постійно зростаючий обсяг цифрової інформації вимагає розробки інноваційних стратегій пошуку, спрямованого на ефективне та економічно доцільне отримання необхідних даних. Актуальність проблеми підкреслюється зростаючою складністю інформаційних ландшафтів і потребою в швидких методологіях вилучення даних. У галузі обробки природної мови розпізнавання іменованих об’єктів (NER) є важливим завданням для вилучення інформації з неструктурованих текстових даних для подальшої класифікації у наперед визначені категорії. Тим не менш, традиційні методи розпізнавання об’єктів часто стикаються з труднощами, маючи в розпорядженні обмежену кількістю анотованих даних необхідних для тренування моделі, створюючи проблеми в реальних сценаріях, де отримання обширного набору даних є проблематичним або дорогим. У цій роботі досліджуються методи NER, які можуть подолати ці обмеження шляхом адаптивного довчання на основі попередньо навчених моделей з можливістю ітеративного додавання нових даних. Також застосовуються декілька технік для отримання найбільше користі від обмеженої кількості анотованих даних, таких як використання активного навчання, немаркованих даних та інтеграцію знань предметної області. Використовуючи предметні набори даних із різними рівнями розподілу між класами сутоностей, досліджується процес тонкого налаштування попередньо навчених моделей, таких як трансформаторні моделі (TRF) і моделі Toc2Vec (токен-вектор). Результати показують, що загалом збільшення обсягу навчальних даних підвищує продуктивність більшості моделей для NER, особливо для моделей з високою здатністю до навчання. Залежно від архітектури моделі та складності мітки сутності, що вивчається, вплив більшої кількості даних на продуктивність моделі може змінюватися. Після збільшення тренувальних даних на 20 % модель LT2V демонструє найбільш збалансоване зростання точності та швидкості обробки в загальному на 11%, розпізнаючи 73% сутностей. Водночас завдяки постійній швидкості обробки та найвищому показнику F1 модель на основі трансформатора (TRF) показує ефективне навчання з меншою кількістю даних, досягаючи 74% успішних передбачень й зростання продуктивності на 7% після розширення тренувальних даних до 81%. Наші результати прокладають шлях для створення більш стійких і ефективних систем NER, які підходять для спеціалізованих доменів, і розвивають галузь доменно-спеціального NER з обмеженими даними. Ми також проливаємо світло на відносні переваги різних моделей NER і стратегій навчання та пропонуємо перспективи майбутніх досліджень.

ЗАСТОСУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЙ NODE-RED ДЛЯ ВІЗУАЛІЗАЦІЇ РУХУ ОБ’ЄКТІВ

Євгеній ЗОЛОТАРЬОВ, Надія БУРАУ — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Статтю присвячено розробці систем візуалізації руху безпілотних рухомих об’єктів, зокрема автономних безпілотних підводних апаратів, на основі використання інструменту для візуального програмування потоків даних Node-RED. Розробку системи візуалізації виконано на прикладі використання Node-RED з інтеграцією інерціальної навігаційної системи фірми «Inertial Labs», до складу якої входять акселерометри, гіроскопи, магнітометри, приймач глобальної навігаційної супутникової системи та антена. Для візуалізації руху об’єкту, на якому встановлена навігаційна система, використовуються дані про орієнтацію, швидкість та координати місцеположення. Демонструється структура системи візуалізації, засоби розробки та засоби візуалізації руху. Моніторинг системи візуалізації та середовища розробки відбувається у веб-сторінці, що дозволяє не використовувати спеціальне обладнання зі специфічним програмним забезпеченням.

Для системи візуалізації розроблено спеціальну програму в середовищі Node-RED, яка розділена за функціональним призначенням на програму запуску та зупинки навігаційної системи, програму отримання та обробки даних від навігаційної системи, та програму візуалізації даних. Як результат розробки системи представлено графічний інтерфейс, в якому реалізовано запуск та зупинку навігаційної системи, візуальне представлення даних сенсорів, візуалізація місцеположення об’єкта на мапі, текстові та/або графічні (індикаторні) представлення даних орієнтації, швидкості, тощо. Виконавча програма інтерфейсу в середовищі Node-RED має об’ємний вид, у якості прикладу наведено програму для формування візуалізації тексту для координат та програму з використанням скалярної векторної графіки для візуалізації кута курсу об’єкта.

Використання Node-RED дозволяє розробляти нові системи візуалізації, збору та аналізу даних про рух безпілотних об'єктів у складі навігаційних комплексів таких об’єктів для забезпечення можливості моніторингу їх функціонального технічного стану та виконання поставлених завдань.

ПРАКТИЧНІ АСПЕКТИ РЕАЛІЗАЦІЇ КОРЕКТОРІВ АВТОМАТИЧНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ

Михайло ГОРБІЙЧУК, Ярослав ЗАЯЧУК, Мирослав КОГУТЯК — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Муфельні печі з двома незалежними джерелами живлення крім прямих каналів впливу вхідних величин на вихідні величини мають перехресні канали впливу, що значно ускладнює автоматичне керування тепловим режимом печі. Одним із методів компенсації перехресних впливів є введення в контур керування компенсатора перехресних зв’язків, динамічні властивості якого визначаються передавальними функціями муфель печі (об’єкта керування). Динамічні властивості описуються чотирма однаковими за структурою передавальними функціями, кожна із яких має третій порядок, відповідно передавальні функції компенсатора матимуть 16 порядок, що значно ускладнює їх практичну реалізацію на сучасних контролерах. Тому виникла задача спрощення передавальних функцій компенсатора без суттєвої втрати ефективності його функціонування.

АКРЕДИТАЦІЯ І ПЕРСПЕКТИВИ ВПРОВАДЖЕННЯ СИСТЕМИ HACCP У ВИРОБНИЦТВІ ХАРЧОВОЇ ПРОДУКЦІЇ

Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Обґрунтована необхідність проведення акредитації, впровадження системи аналізу небезпечних факторів та визначення критичних точок контролю (HACCP) на підприємствах харчової промисловості як системи управління якістю на основі екологічності та безпечності продукції. Основним завданням у розвитку промисловості є підвищення конкурентоспроможності продукції, посилення інноваційної спрямованості шляхом впровадження систем управління якістю, які забезпечує якість продукції на всіх етапах її виробничого (життєвого) циклу і сприяють підвищенню результативності роботи підприємств. Такою системою управління безпечністю харчових продуктів, яка довела свою ефективність та є прийнятою на міжнародному рівні, є система НАССР. Гарантування безпечності продуктів харчування є основною метою застосування концепції НАССР до процесу виробництва. Існує безліч чинників, які не пов’язані з виробництвом і переробкою продуктів, але справляють негативний вплив на безпечність продуктів харчування. Одним аспектом поширення і впровадження даної системи управління безпечністю продукції є те, що вона – своєрідний базис для формування якості органічної продукції. При сертифікації органічної продукції необхідними передумовами є документування всіх етапів виробництва та можливість простежити шлях «від лану до столу». Відповідно левова частка документів, які повинні бути на підприємствах-переробниках органічної сільськогосподарської продукції, вже є розроблені, за умови, якщо впроваджена система НАССР, а також виконуються вимоги щодо безпечності продуктів. Реалізація системи НАССР потребує планування контролю всіх ділянок технологічного процесу, визначення меж дослідження, застосування і підтримання цієї системи. На підприємстві складається план НАССР – документ, що відповідно до принципів визначає процедури та послідовність дій з метою забезпечення контролю факторів небезпеки. План НАССР охоплює всі ділянки виробництва продукції, починаючи від отримання сировини до переробки або пакування продукції, а також постачання у роздрібну торгівлю.

ФОРМУВАННЯ ЯКОСТІ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЗА МЕТОДОМ БАГАТОКРИТЕРІАЛЬНОЇ ОПТИМІЗАЦІЇ

Ірина ПІХ, Олексій БІЛИК — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Якість програмного забезпечення визначається через різні атрибути та характеристики, які впливають на його функціональну придатність, зручність використання, продуктивність або ефективність роботи, зручність супроводження, сумісність, надійність, безпеку, рівень тестування. Забезпечення високої якості програмного забезпечення є неперервним процесом, який вимагає планування, ресурсів і уваги до деталей на кожному етапі розроблення та підтримки програмного забезпечення. Від ефективної його реалізації залежить задоволення потреб користувачів та успіх програмного продукту на ринку.

У поданій статті засобами теорії ухвалення рішень досліджено та застосовано інформаційну концепцію до вирішення проблеми формування якості програмного забезпечення, оскільки стандарт перераховує лише умови відповідності програмної продукції вказаним характеристикам, не розкриваючи шляхів отримання результату. Суть пропонованого підходу полягає у виокремленні із загальної множини характеристик якості програмної продукції підмножини Парето, що містить домінантні фактори пріоритетного впливу на досліджуваний процес. Для оптимізації процесу формування якості програмного забезпечення на етапі його проектування та розроблення використано метод багатокритеріальної оптимізації з теорії дослідження операцій, суть якого полягає у використанні для прийняття рішення нечітких відношень попарних переваг між альтернативами, ступінь яких можна задати числом на одиничному відрізку.

З використанням методу багатокритеріальної оптимізації сформовано нечіткі відношення попарних переваг між альтернативами, що ідентифікуються функціями належності. На підставі засобів матричного аналізу теоретично обґрунтовано та розраховано функції корисності та функції належності згорток, що служать інструментом встановлення оптимального варіанту реалізації процесу розроблення програмного забезпечення. З використанням згорток відношень та множини недомінованих альтернатив розраховано функцію належності фінальної згортки, максимальне значення якої визначає оптимальну альтернативу процесу розроблення програмного забезпечення.

АРХІТЕКТУРА ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДЛЯ МАТЕМАТИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ ІНТЕРВАЛЬНИХ ДАНИХ З ВИКОРИСТАННЯМ ХМАРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Микола ДИВАК, Володимир МАНЖУЛА, Андрій МЕЛЬНИК, Андрій ЮШКО — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

В рамках цієї роботи запропоновано архітектуру програмного забезпечення для математичного моделювання на основі аналізу інтервальних даних з використанням хмарних технологій. Особливостями запропонованої архітектури є імплементація підсистеми інтервального моделювання статичних систем в хмарній сервісно-орієнтованій архітектурі із врахуванням оптимізації обчислювальних схем за допомогою використання платформи Google Cloud Run, моделі розподілених обчислень MapReduce, безкоштовних програмно-інтерпретованих засобів та використання RESTful API на всіх етапах математичного моделювання.

Приведено ряд діаграм, які використовуються для ілюстрації особливостей запропонованої архітектури програмного забезпечення та описано специфіку їх імплементації в процесі практичної реалізації програмної системи для математичного моделювання.

На базі запропонованої архітектури реалізовано програмну системи для математичного моделювання на основі аналізу інтервальних даних з використанням хмарних технологій. Одним із ключових компонентів даної системи є інтелектуалізована, консультативно-діагностична підсистема на базі ChatGPT, використання якої дозволило суттєво покращити практичне використання запропонованих рішень.

АНАЛІЗ КОЛА ВИТОКУ ОПТИЧНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ З ПЛАНАРНОГО ОПТОВОЛОКНА

Юрій БАЛАНЮК — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

У статті розглядається проблема захисту інформації оптоволоконних систем зв'язку від несанкціонованого доступу. Показано, що наявність фотоприймача поблизу оптоволокна істотно впливає на процеси в хвилеводі та навколишньому просторі між волокном і апертурою приймача. В статті запропоновано підхід до створення колових моделей планарних оптичних хвилеводів, при чому оптичний хвилевід подається у вигляді відрізка нерегулярної лінії передачі у поперечному напрямку для ТЕ та ТМ мод. Отримані еквівалентні схеми дозволяють аналізувати плоскі оптичні хвилеводи методами теорії електричних кіл, що значно спрощує процес розробки пристроїв інтегральної оптики. На основі рівнянь Максвела отримано колову схему заміщення планарного оптоволокна з урахуванням реакції фотоприймача. Показано, що наявність фотоприймача впливає як на розподіл функцій джерела, так і на характер дисперсійних залежностей оптоволокна. Наведено розрахункові співвідношення визначення поля поблизу апертури приймача при довільному розподілі поля в серцевині оптичного хвилеводу. За допомогою одержаних результатів можна визначати зони виявлення сигналів магістральних оптичних ліній зв'язку.

МЕТОД АНАЛІЗУ ВИМОГ ДО ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НА ПРЕДМЕТ ПОШУКУ ЗНАЧЕНЬ АТРИБУТІВ ЯКОСТІ

Юрій ВОЙЧУР, Дмитро МЕДЗАТИЙ — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Ринок програмного забезпечення (ПЗ) зростає дуже стрімко. ПЗ стає все більш складним, і на нього покладається все більша відповідальність. Зі зростанням надійності апаратного забезпечення та зростаючою складністю програмного забезпечення якість програмного забезпечення викликає дедалі більше занепокоєння як у розробників, так і у користувачів, щонайменше виходячи з прагнення досягти поставлені бізнес-цілі.

Наразі існує суперечність між зростаючою складністю програмного забезпечення та відповідальністю, яка на нього покладається, розширенням вимог до якості програмного забезпечення, з одного боку, і недосконалістю моделей, методів та засобів прогнозування якості ПЗ на ранніх етапах життєвого циклу. Відтак, прогнозування рівня якості програмного забезпечення на ранніх етапах життєвого циклу на основі атрибутів якості є актуальною задачею.

Розроблена структура специфікації вимог до ПЗ, придатної для автоматичного опрацювання системою для прогнозування рівня якості програмного забезпечення на основі вимог, накладає певні обмеження на формулювання вимог, що містять атрибути якості, та призначена для подальшого препроцесінгу специфікаційї вимог до ПЗ.

Метод аналізу вимог до програмного забезпечення на предмет пошуку значень атрибутів якості забезпечує вибір значень атрибутів якості ПЗ з природомовної специфікації вимог до ПЗ, які далі можуть бути використані для визначення значень характеристик якості ПЗ та для комплексного оцінювання якості ПЗ. Розроблений метод є важливим для повної автоматизації опрацювання вимог та повного усунення суб’єктивного впливу і участі людини у процесах опрацювання інформації та здобуття знань. Метод аналізу вимог до ПЗ на предмет пошуку значень атрибутів якості є теоретичним підгрунтям для розроблення модулю автоматичного аналізу вимог до ПЗ пропонованої авторами системи для прогнозування рівня якості програмного забезпечення на основі вимог.

СИСТЕМА МОНІТОРИНГУ РЕСПІРАТОРНИХ ЗАХВОРЮВАНЬ В РЕЖИМІ РЕАЛЬНОГО ЧАСУ З ВИКОРИСТАННЯМ ІНТЕРНЕТУ МЕДИЧНИХ РЕЧЕЙ

Тетяна ГОВОРУЩЕНКО, Віталій АЛЕКСЕЙКО, Костянтин РЕЙ — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Задача створення системи моніторингу респіраторних захворювань в режимі реального часу є актуальною. Відтак наше дослідження присвячене проектуванню системи моніторингу респіраторних захворювань в режимі реального часу з використанням Інтернету медичних речей, яке передбачає розробку мобільного застосунку або веб-сервісу, який буде взаємодіяти з різними IoMT пристроями, такими як фітнес-браслети, смарт-годинники, давачі пульсу тощо.

Система моніторингу респіраторних захворювань в режимі реального часу з використанням IoMT призначена для контролю за показниками життєво важливих функцій (температура тіла, сатурація, частота дихання, пульс, артеріальний тиск тощо).

Система моніторингу респіраторних захворювань в режимі реального часу з використанням Інтернету медичних речей дає змогу відслідковувати зміну показників задля контролю динаміки перебігу захворювання та своєчасного виявлення можливих ризиків та запобігання ускладнень. Система реалізується у вигляді мобільного застосунку, який взаємодіє з різними IoMT пристроями для збору даних про температуру тіла, сатурацію, частоту дихальних рухів, частоту серцевих скорочень, систолічний та діастолічний кров'яний тиск. Дані передаються на сервер, де проводиться аналіз, на основі якого здійснюється оцінка стану здоров’я пацієнта. Такий застосунок може бути корисним при лікуванні пацієнтів з респіраторними захворюваннями як в медичних закладах, так і вдома. Перегляд показників може здійснюватись лікарем у процесі реального часу. Також здійснюється формування звітів по кожному хворому та запис усіх показників. Користувач після авторизації має доступ до своїх показників в базі даних та може здійснювати їх перегляд, а також переглядати показники в режимі реального часу. За необхідності система формує звіт, який може бути завантажений користувачем на смартфон.

АВТОМАТИЧНЕ ВИЯВЛЕННЯ АВТОМОБІЛЬНИХ ПОРУШНИКІВ ЗА ДОПОМОГОЮ КОМП'ЮТЕРНОГО ЗОРУ В РАМКАХ КІБЕРФІЗИЧНОЇ СИСТЕМИ ЗАПОБІГАННЯ АВАРІЙНИМ СИТУАЦІЯМ

Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

У сучасному світі, де темпи розвитку технологій прискорюються, питання безпеки дорожнього руху залишається актуальним завданням. Автоматизація процесів і застосування новітніх технологій у сфері дорожнього руху можуть допомогти зменшити кількість ДТП та порушень правил.

Автоматичне виявлення автопорушників за допомогою комп’ютерного зору в рамках кіберфізичної системи запобігання аварійним ситуаціям є перспективним напрямком досліджень, спрямованих на забезпечення комфортного та безпечного дорожнього руху. Однак, для ефективної реалізації цієї технології, необхідно вирішити ряд технічних та організаційних питань.

У цій статті буде досліджено роль комп'ютерного зору у виявленні автомобільних порушників та розглянуто реалізацію кіберфізичних систем, спрямованих на запобігання аварійним ситуаціям на дорозі. Було розглянуто проблему покращення якості зчитування зображення для ефективного виявлення об'єктів за допомогою комп'ютерного зору для забезпечення стандартів безпеки.

Також, у статті включено аналіз технологій, методів та проблем, пов'язаних з цим процесом. Зокрема, вивчення можливостей використання штучного інтелекту та нейронних мереж у комп'ютерному зорі для підвищення швидкості та точності виявлення порушників.

Мета дослідження – визначити переваги та перспективи подальшого розвитку систем виявлення порушників на дорозі, зокрема, їх внесок у покращення безпеки дорожнього руху та можливості використання для розвитку інтегрованих транспортних систем майбутнього для запобігання аварійних ситуацій.

ПРИЛАД ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ВИПРОМІНЮВАННЯ БАКТЕРИЦИДНИХ ОПРОМІНЮВАЧІВ В УМОВАХ ФОНОВОГО ОСВІТЛЕННЯ

Юрій ДОБРОВОЛЬСЬКИЙ, Володимир ЛІПКА — Thu, 28 Mar 2024 00:00:00 +0200

Проведено дослідження щодо створення спеціалізованого УФ-радіометра для вимірювання бактерицидного УФ випромінювання з довжиною хвилі 254 нм в умовах фонового освітлення сонячним світлом. Розроблений фотодіод для УФ-радіометра на основі Al_xGa_1-xN, який володіє струмовою монохроматичною чутливістю на довжині хвилі 254 нм 0,05 А/Вт і має край поглинання на довжині хвилі близько 290 нм. Стійкість до фонового освітлення сонячним світлом забезпечується за допомогою автоматичного регулювання підсиленням, яке забезпечує фіксацію робочої частоти модуляції у частотному діапазоні від 3 кГц до 2МГц і запобігає додаванню до загального фотосигналу струмам, зумовленим оптичними завадами у низько частотному діапазоні від постійної складової до 3 кГц. Показано, що запропонована конструкція стійко компенсує струм до 15 мА, що є еквівалентним освітленості, створюваній світловими завадами, близько 20000 лк. Прилад, в умовах фонового освітлення датчика сонячним випромінюванням, генерує лише 3-4∙10^-2 мкВт/см² при освітленості до 20000 лк і відсутності УФ випромінювання. Це дозволяє застосовувати запропоновану схему для вимірювання енергетичної освітленості УФ опромінювачів в умовах фонового освітлення Сонцем.