Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки

Аналіз причин та особливості керування ризиками у надзвичайних ситуаціях

2026-01-29T21:35:10+02:00

В умовах сучасного світу, де зростає кількість природних катастроф, техногенних аварій, конфліктів та криз, встановлення причинно-наслідкових зав’язків та керування ризиками в надзвичайних ситуаціях (НС) є не просто актуальним, а необхідним підходом для збереження життів, ресурсів та стабільності суспільства. Мета статті полягає в розробці процесу керування ризиками НС у відповідності до вимог міжнародного стандарту ISO 45001:2018. Для розробки процесу керування ризиками використано відомий метод «BOWTIE», який дозволяє виявити основні причинно-наслідкові зв’язки між небезпеками та небезпечними подіями, дозволяє описати та проаналізувати ризики операцій при НС. Процес керування ризиками НС, на відміну від процесу керування ризиками небезпек, фокусується на ідентифікації джерел небезпек та їх взаємозв’язків як між собою, так і між небезпечними чинниками, що можуть призвести до прояву НС. Розслідуючи обставини, при оцінюванні ризиків після настання першої небезпечної події потрібно враховувати, що для настання наступної небезпечної події попередня вже є небезпекою. Крім того, дослідження причин НС і оцінювання ризиків завжди передбачає обрахунок впливу ланцюжка поєднання можливого прояву низки небезпечних чинників, які є вторинним проявом попередньої небезпечної події, який можна визначити при сценарному плануванні та визначенні динамічності прояву останніх. Наукова новизна полягає в інноваційному синтезі історії, стандартів менеджменту, розслідування причин та практичних уроків в галузі управління ризиками для екстремальних умов. Практична цінність визначається розробкою процесу керування ризиками надзвичайних ситуацій (зокрема, реєстр небезпек, реагування на аварійні ситуації) та рекомендацій, які можна застосовувати в бізнесі

Керування групою повітронагрівачів доменної печі під час паралельної роботи на дутті двох повітронагрівачів

2026-01-29T01:46:08+02:00

У статті розглядається проблема забезпечення безперервного й стабільного подавання гарячого дуття у доменну піч під час циклічної роботи регенеративних повітронагрівачів (ПН). Традиційно чотири ПН у блоці працюють послідовно, по черзі переходячи з режиму нагріву в режим дуття, що призводить до значних коливань температури і великих гідравлічних втрат. Автори досліджують альтернативний спосіб організації роботи — паралельний режим двох ПН, при якому два нагрівачі одночасно подають дуття, а інші два перебувають у режимі регенерації тепла. Проведено аналіз існуючих режимів: послідовного, попарно-паралельного та змішаного, з урахуванням технологічних обмежень і особливостей теплового агрегату. Виконано математичне моделювання процесу, яке продемонструвало, що в паралельному режимі час дуття одного ПН збільшується з 60 до 160 хвилин, тоді як час нагріву становить 120 хвилин, що створює необхідний резерв для маневрування з потоками повітря. При цьому втрати тиску знижуються в 8 разів, а число переключень між режимами за добу зменшується з 24 до 18. Окрему увагу приділено алгоритму автоматичного переходу до паралельного режиму залежно від поточного стану температури й тиску в кожному ПН. Розроблено блок-схему керування, яка забезпечує своєчасне відкриття та закриття клапанів холодного дуття, що дозволяє утримувати відхилення температури гарячого дуття в заданих межах без застосування складних ручних регулювань. Запропоноване рішення дозволяє значно підвищити ефективність використання тепла регенератора, зменшити гідравлічні втрати та стабілізувати температурний режим без додаткових капіталовкладень у модернізацію обладнання

Удосконалення прогнозування електричних навантажень у мережах із розподіленою генерацією за допомогою нейронних мереж

2026-01-29T00:46:59+02:00

Зростання питомої ваги відновлюваних джерел електроенергії, насамперед сонячної та вітрової генерації, у балансі сучасних електроенергетичних систем сприяє переходу до функціонування електричних мереж із децентралізованим виробництвом електроенергії. Поряд із очевидними перевагами така трансформація зумовлює підвищення складності оперативного та планового керування енергосистемами, що обумовлено стохастичним характером виробітку електроенергії та його залежністю від метеорологічних і зовнішніх факторів. Це, у свою чергу, призводить до зростання невизначеності та ризиків при формуванні договірних зобов’язань на лібералізованому ринку електроенергії. Аналіз наукових публікацій свідчить, що більшість досліджень, присвячених прогнозуванню режимів функціонування мереж із децентралізованою генерацією, орієнтовані на моделювання окремих об’єктів, зокрема сонячних або вітрових електростанцій. Перспективним напрямом подолання зазначених обмежень є прогнозування режимів роботи мережі як єдиного цілісного об’єкта із застосуванням методів штучного інтелекту, зокрема нейромережевих моделей. Завдяки здатності нейронних мереж апроксимувати складні нелінійні залежності стає можливим використання не лише прямих параметрів генерації, а й опосередкованих вхідних даних, які є доступними для більшості виробників електроенергії з відновлюваних джерел. Водночас недостатньо дослідженим залишається питання комплексного врахування взаємного впливу розподілених джерел генерації та параметрів електричної мережі при коротко- та середньостроковому прогнозуванні її режимів. Метою роботи є підвищення точності прогнозування режимних параметрів електричних мереж з розподіленою генерацією на основі нейромережевого підходу з урахуванням системних ефектів. У межах даного дослідження виконано імітаційне моделювання режимів роботи електричної мережі з розподіленими джерелами генерації з різними параметрами, здійснено прогнозування її режимних параметрів із використанням нейронних мереж, а також проведено порівняльний аналіз прогнозних та фактичних значень із кількісною оцінкою точності прогнозу

Розробка електротехнічної системи УФ-дезінфекції води для рециркуляційних аквакультурних установок

2026-01-29T01:06:57+02:00

Одним із ключових завдань функціонування установок замкненого водопостачання (УЗВ) для вирощування риби є забезпечення мікробіологічної безпеки води. Серед відомих методів дезінфекції найбільш поширеними є озонування та ультрафіолетове (УФ) випромінювання, а також їхні комбінації. Проте застосування озону супроводжується низкою обмежень: токсичністю для гідробіонтів, утворенням побічних продуктів та зниженням розчиненого кисню у воді, що знижує його придатність для УЗВ. У роботі представлено результати досліджень з розробки та впровадження електротехнічної системи ультрафіолетового знезараження води, яка працює за принципом проточного опромінення із попереднім фільтруванням. Як джерело бактерицидного випромінювання застосовано лампи низького тиску з максимумом на довжині хвилі 254 нм. Експериментальні дослідження на аквафермі з вирощування осетрових показали, що використання УФ-установки сумарною потужністю 850 Вт (10 ламп низького тиску) забезпечує стабільний бактерицидний потік на рівні 220 Вт/м² та ефективну інактивацію мікроорганізмів у системах об’ємом до 80 м³. Протягом усього періоду спостережень загальне мікробне число, загальні коліформи та E.coli не перевищували допустимих норм, а випадків бактеріальних та грибкових захворювань риби не було зафіксовано. Розроблена електротехнічна система знезараження води дозволяє підвищити надійність і біологічну безпеку функціонування УЗВ без використання озону, є енергоефективною та придатною для масштабування у промислових аквакультурних господарствах

Оцінка впливу масштабного фактору на руйнування прямокутних профілів при волочінні з використанням нормалізованого критерію Кокрофта-Летема

2026-01-28T23:44:10+02:00

Профілі прямокутної форми з електротехнічної міді найчастіше застосовують у кабельній промисловості та трансформаторобудуванні. Для виготовлення профілів прямокутної форми, в залежності від розміру та призначення, використовують процеси безперервного лиття, прокатки, пресування чи волочіння. В останньому випадку виготовляють прямокутні профілі малих типорозмірів, висотою від 0,1мм до 5,0 мм, шириною від 1,0 мм до 50,0мм. При таких сортаментах спостерігається значні відмінності геометричних параметрів найменшого профілю у порівнянні з найбільшим. Так площа перерізу найменшого профілю відрізняється від найбільшого у 2500 раз. Також слід враховувати багатократне перевищенням ширини профілю у порівнянні з товщиною. Вплив розмірів заготовки на параметри процесу волочіння, при незмінних інших технологічних параметрах, характеризується як масштабний фактор. Масштабний фактор необхідно враховувати для уникнення руйнування (обриву) заготовки в процесі волочіння, особливо при налаштуванні обладнання на новий сортамент заготовок або при зміні матеріалу, що деформується. Для запобігання руйнуванню прямокутного профілю з одночасним збереженням технологічних параметрів волочіння в роботі поставлена мета визначення номінальних та критичних значень критерію Кокрофта-Летема для волочіння мідних прямокутних профілів при різних геометричних розмірах заготовки. Досягнення поставленої мети реалізовано за рахунок комп’ютерного моделювання процесу волочіння зі змінними геометричними параметрами заготовки. В процесі волочіння незмінними залишались наступні параметри: матеріал заготовки, початкова межа плинності та витривалості матеріалу, витяжка заготовки, відносний обтиск по висоті та ширині заготовки, кут нахилу твірної волочильного інструменту, коефіцієнт тертя. Оцінка вірогідності обриву профілю здійснювалась з використанням нормалізованого критерію Кокрофта-Летема. Встановлено, що спостерігається вплив масштабного фактору на величину нормалізованого критерія Кокрофта-Летема при волочінні мідних прямокутних профілів. При волочінні мідних заготовок з встановленими постійними технологічними параметрами номінальне значення нормалізованого критерію Кокрофта-Летема становить 0,53-0,58 для заготовок з питомою площею поверхні у осередку деформації 0,314-0,218 мм²/мм³. Встановлено, що питома площа поверхні в зоні контакту заготовки з волокою відносно об’єму металу у осередку деформації зменшується зі збільшенням геометричних розмірів заготовки. Критичне значення нормалізованого критерію Кокрофта-Летема становить від 0,7 (для зразків з площею поверхні у осередку деформації, шо припадає на одиничний об’єм 0,207 мм²/мм³) до 0,85 (для зразків з площею поверхні у осередку деформації, шо припадає на одиничний об’єм 0,828 мм²/мм³). Після перевищення критичного значення нормалізованого критерію Кокрофта-Летема починається руйнування дроту. Тобто при збільшенні геометричних розмірів заготовки (у встановленому діапазоні) вірогідність обриву збільшується. Практична значимість роботи полягає у визначенні номінальних та критичних значень нормалізованого критерію Кокрофта-Летема при волочінні мідних прямокутних профілі для оптимізації маршруту волочіння та зниження вірогідності обриву заготовки, що деформується

Підвищення безпеки експлуатації конструкцій головок для верхніх конвертерних фурм

2026-01-29T00:13:26+02:00

Метою роботи є розробка верхніх дуттьових пристроїв для подачі в робочу порожнину кисневих конвертерів для виплавки сталі різних технологічних газів (кисню, азоту та інших), які забезпечують значну безпеку виробництва при їх експлуатації та мають більш високу стійкість у порівнянні з іншими конструкціями. На основі проведеного аналізу різних літературних джерел і патентного пошуку та результатів промислового випробування різних конструкцій головок (як штатних головок, так і розроблених автором раніше) до верхніх кисневих фурм була розроблена та запропонована інноваційна конструкція безпечної фурменої головки (з розробкою необхідної технічної документації для виготовлення дуттьового пристрою) для 250-т конвертерів ПАТ «Дніпровський металургійний комбінат» (м. Кам’янське, Україна), що захищена патентом України на винахід № 78112. Результатами даної роботи вперше доведено високу ефективність розвантаження зовнішнього мідного зварного шва завдяки застосуванню в конструкції фурменої головки спеціальних зміцнюючих штифтів. Це є найбільш ефективним і необхідним заходом для підвищення безпеки експлуатації та стійкості будь-якої конструкції головки до верхньої кисневої фурми. Застосування нової безпечної конструкції фурменої головки, що описана в роботі, дозволить значно підвищити безпеку конвертерного виробництва сталі, а також збільшити стійкість головок до верхніх кисневих фурм у порівнянні з відомими конструкціями, що призведе до повного виключення можливості виникнення великих аварій у цеху через руйнування зовнішнього мідного зварного шва фурменої головки та витрат додаткових коштів на її ліквідацію. Також це дасть можливість отримати значний економічний ефект завдяки високій ефективності вирішення зазначених проблем, які завжди присутні в діючих конвертерних цехах

Аналіз методів діагностування паливної апаратури автотракторних дизелів і розробка математичної моделі паливного насосу високого тиску

2026-01-30T00:44:45+02:00

У сільському господарстві питання підвищення ефективності експлуатації двигунів внутрішнього згоряння, зниження витрат на технічне обслуговування та ремонт паливної апаратури удосконаленням методів та засобів їх діагностування є актуальним через старіння парку рухомого складу сільського господарства та нестачу інвестицій. Аналіз відомих систем, які використовуються на теперішній час, а також двигунів автотранспортних засобів на дизельному паливі, показав, що однією з найбільш поширених систем є система розділеного типу з багатоплунжерним паливним насосом високого тиску. Діагностування таких систем трудомісткі та не мають достатньої точності. Математичні моделі, які описують роботу паливних насосів високого тиску, мають велику кількість параметрів, які впливають на динамічні зміни показників тиску дизельного палива. Аналіз матеріалів опублікованих статей показав недостатність інформації щодо питань кількісного впливу показників та функцій чутливості зміни параметрів будь якої математичної моделі на результати моделювання, недостатньо рекомендацій щодо динаміки зміни ступеня чутливості та використання у системі значінь кожного з параметрів. Підвищення якості діагностики паливної апаратури дизельного двигуна неможливо при використанні тільки одного методу діагностування. Однією з задач є зниження частки помилкового діагностування, а також покращення економічних показників під час експлуатації мобільної техніки сільськогосподарського призначення, його ремонту та технічного обслуговування. Метою даної роботи є розробка математичної моделі паливного насоса високого тиску на основі аналізу сучасних методів діагностування паливної апаратури автотракторних дизелів. Таким чином, розроблені на основі аналізу сучасних методів діагностування модель та схема є орієнтиром для проектування та розрахунку паливного насоса високого тиску. Як результат, маємо зниження помилкових висновків під час діагностики та зниження витрат, які забезпечують працездатність парку рухомого складу сільського господарства за рахунок правильного технічного обслуговування і ремонту

Динамічна модель прогнозування ризику для автономних суден з врахуванням невизначеності та стійкості систем управління

2026-01-29T23:02:13+02:00

У даній статті представлено комплексний підхід до прогнозування експлуатаційного ризику автономного морського судна в умовах високої невизначеності, деградації технічних систем і змінних умов середовища. Традиційні методи управління ризиком виявляються недостатньо ефективними у ситуаціях, коли відсутній постійний контроль з боку оператора, тому в статті запропоновано динамічну адаптивну модель, що враховує як внутрішні (технічні та поведінкові) фактори, так і зовнішні навантаження (погодні умови, щільність руху, інформаційні збої). Основу моделі становить інтегрований індекс ризику (SIRI), який синтезує вплив деградації безпекових бар’єрів, ймовірність збоїв підсистем, поведінкові відхилення екіпажу (у разі часткової автономії), а також невизначеність у вхідних даних. Для оцінки майбутніх станів системи застосовано методи глибинного навчання, зокрема LSTM-архітектури, що дозволяють аналізувати часову динаміку ризику. Модифікатори поведінки екіпажу вводяться у вигляді коефіцієнтів впливу на ефективність бар’єрів, що дозволяє імітувати сценарії втоми, неуважності або помилок оператора. Представлена модель включає експоненційні функції деградації, ймовірнісні розподіли невизначеності та рекурентні схеми прогнозування і запропоновано верифікацію на прикладах чисельного експерименту, де порівнюються базові, стресові та комбіновані сценарії, включаючи каскадні відмови, втрату контролю та зовнішні збурення. Отримані результати засвідчили здатність системи своєчасно виявляти загрозливі тренди зростання ризику та прогнозувати час досягнення критичних порогів, що підкреслює перспективи впровадження запропонованої моделі у адаптивні системи управління автономними суднами

Аналіз сучасних підходів до ідентифікації динамічних характеристик маневрування суден

2026-01-29T23:27:11+02:00

У статті виконано комплексний огляд і систематизацію сучасних методів ідентифікації динамічних характеристик маневрування суден. Проаналізовано класичні орієнтовані на модель параметричні підходи, засновані на використанні математичних моделей типу Nomoto та MMG у поєднанні з методами найменших квадратів і фільтрами Калмана, а також рекурсивні й онлайн-алгоритми, орієнтовані на адаптацію параметрів у реальному часі. Окрему увагу приділено нелінійним, інноваційним і орієнтованим на дані методам, зокрема підходам на основі регресії опорних векторів, регресії гаусівського процесу та нейронних мереж, які дозволяють враховувати складні нелінійні ефекти та змінні умови експлуатації. Проведено класифікацію розглянутих методів за типами математичних моделей, алгоритмами ідентифікації, джерелами вихідних даних і рівнем придатності для використання в системах управління рухом суден. Показано, що традиційні орієнтовані на модель підходи характеризуються фізичною інтерпретованістю параметрів, проте мають обмежену точність і адаптивність у реальних умовах плавання. Сучасні орієнтовані на дані та інтелектуальні методи, навпаки, забезпечують підвищену точність і здатність до адаптації, однак супроводжуються зростанням обчислювальної складності та проблемами інтерпретованості результатів. На основі проведеного аналізу обґрунтовано доцільність розвитку гібридних (grey-box) підходів, які поєднують фізично обґрунтовані математичні моделі з адаптивними орієнтованими на дані алгоритмами. Зазначено, що такі підходи є перспективними для інтеграції в системи підтримки прийняття рішень, цифрові двійники суден та інтелектуальні навігаційні комплекси. Отримані результати створюють наукові передумови для подальших досліджень, спрямованих на розроблення адаптивних методів ідентифікації динамічних характеристик маневрування суден з використанням експлуатаційних навігаційних даних та підвищення ефективності управління рухом у реальних умовах експлуатації

Методичні основи формування підсистеми моніторингу суднових технічних засобів у складі системи комплексного зниження енергетичних втрат торгових суден

2026-01-30T00:08:17+02:00

У статті розглянуто проблему формування підсистеми моніторингу суднових технічних засобів у складі системи комплексного зниження енергетичних втрат торгових суден, актуальність якої зумовлена зростанням вимог до енергетичної ефективності флоту та необхідністю підвищення обґрунтованості управлінських рішень у процесі експлуатації суден. Метою роботи є обґрунтування та формалізація методичних основ формування підсистеми моніторингу суднових технічних засобів як складової інтегрованої системи управління енергетичними втратами. У дослідженні застосовано системний підхід, методи структурно-логічного моделювання, функціонально-структурного аналізу та логіко-аналітичного узагальнення, що дозволило формалізувати процес моделювання та побудови інформаційної системи моніторингу. Основним результатом роботи є розроблення узагальненої структурно-логічної схеми методики формування підсистеми моніторингу суднових технічних засобів, яка відображає послідовність етапів її реалізації та визначає взаємозв’язки між інформаційними, аналітичними та експлуатаційними процесами. Показано, що запропонована методика створює методичне підґрунтя для інтеграції підсистеми моніторингу з процесами експлуатації та технічного обслуговування судна і може бути використана при проєктуванні та модернізації бортових інформаційних систем, орієнтованих на зниження енергетичних втрат. Наукова новизна роботи полягає у формалізації методичних основ формування підсистеми моніторингу як елемента системи комплексного зниження енергетичних втрат торгових суден. Практична значущість визначається можливістю застосування запропонованої методики для підвищення ефективності використання даних моніторингу у задачах управління енергоефективністю суден. Подальші дослідження доцільно спрямувати на розвиток прогнозних і прескриптивних алгоритмів на основі результатів моніторингу

Ентропійний фактор у прояві властивостей органічних і неорганічних систем на межі співіснування людини та навколишнього середовища

2026-01-29T15:34:36+02:00

У даній роботі зроблена спроба вивчити межу між органічною і неорганічною речовинами в зоні їх зіткнення в штучних системах, створених людиною. Такі системи в роботі умовно названі ES-системами, а їх компоненти «Org» і «InOrg» є підсистемами, межа взаємодії яких має характер співіснування або конфлікту, в залежності від умов досліджуваної взаємодії. Зо основу критерія такої взаємодії прийнята ентропія ES-системи, що обчислюється або визначається експериментально, в залежності від умов досліджуваної взаємодії. Встановлено, що на межі двох граничних підсистем у штучних ES-систем виникає термодинамічний потенціал у вигляді діапазону зміни ентропії для цих середовищ. Запропонована область перехідних процесів, пов'язаних зі зміною ентропії на умовній межі біологічної та неорганічної складових в найрізноманітніших варіантах, актуальних у зв'язку з розвитком потреб людини, має певні синергетичні властивості, що впливають на їх співіснування. При цьому органічна складова прагне до стану термодинамічної рівноваги, а неорганічна – до нерівноважного стану, таким чином, що виник перехідний процес, здатний характеризувати стійкість системи ЕС, а значить і здатність до запрограмованих станів, що забезпечують їх працездатність. Розглянуто деякі найбільш поширені ES-системи на основі біологічних та неорганічних компонентів, і на основі власних розрахунків, а також наявності результатів у літературі, зроблено спробу узагальнити закономірності таких перехідних процесів у галузі термодинаміки ES-систем як показника їх ефективності. Показано, що мінімальний діапазон зміни ентропії між «InOrg» та «Org» є основою функціональної координованої взаємодії в системах ES. Встановлено, що на межі двох середовищ – органічного та неорганічного, як двох граничних підсистем, у штучних ES-системах виникає термодинамічний потенціал у вигляді діапазону змінної ентропії. Мінімальна термодинамічна невпорядкованість між «InOrg» і «Org» лежить в основі функціональної координованої взаємодії в ES-системах і їх системних властивостях. До таких та подібних ним якостей у вже відомих ES-системах належать, зокрема, підвищена механічна міцність імплантатів, висока каталітична активність на межі органіки і неорганіки, висока селективність органічних напівпровідників і органічних світлодіодів, здатність модифікувати поверхні неорганічної речовини за допомогою органічних молекул, що розпиляються, та ін.

Діагностика та контроль спухання активного мулу на біологічних очисних спорудах

2026-01-29T15:54:32+02:00

У статті розглянуто проблему виносу активного мулу з вторинних відстійників біологічних очисних споруд на основі найсучасніших досліджень 2023-2025 років. Актуальність дослідження обумовлена тим, що спухання мулу не лише погіршує якість очищених стоків, але й підвищує ризики розповсюдження генів антибіотикорезистентності. Метою роботи є комплексний аналіз проблеми з акцентом на інноваційні методи діагностики та контролю. Дослідження базується на систематизації наукових публікацій, присвячених молекулярним механізмам спухання мулу, діагностичним технологіям та стратегіям контролю. Проаналізовано роль екстрацелюлярних полімерних речовин та нитчастих бактерій з використанням протеомічних методів та високопродуктивного секвенування. Розглянуто застосування методів машинного навчання для раннього виявлення спухання та біологічні методи контролю. Встановлено, що зміни у складі екстрацелюлярних полімерних речовин призводять до електростатичного відштовхування між бактеріальними клітинами. Ідентифіковано 94 види нитчастих бактерій, понад 74% яких містять гени антибіотикорезистентності. Показано, що динамічні графові згорткові мережі дозволяють досягти точності виявлення спухання 99% з нульовою кількістю хибних тривог. Метод періодичного голодування забезпечує зниження рясності Thiothrix з понад 50% до менше 1% протягом 14 діб. Біологічні методи з використанням бактеріофагів дозволяють специфічно таргетувати проблемні види без негативного впливу на функціональні групи мікроорганізмів. Наукова новизна полягає у систематизації найсучасніших досягнень у розумінні молекулярних механізмів спухання та інноваційних підходів до його діагностики і контролю. Практична значущість результатів полягає у можливості впровадження описаних методів на реальних очисних спорудах для підвищення надійності роботи систем біологічного очищення. Подальші дослідження доцільно спрямувати на розробку специфічних біологічних агентів, удосконалення алгоритмів машинного навчання та створення інтегрованих систем управління

Закономірності антропогенного забруднення водних ресурсів

2026-01-29T18:01:54+02:00

Гідротехнічні споруди є критичною інфраструктурою глобального управління водними ресурсами, проте їх експлуатація супроводжується значними екологічними наслідками, що набувають особливої актуальності в контексті зміни клімату та інтенсифікації антропогенного навантаження. Метою роботи є комплексний аналіз закономірностей антропогенного забруднення водних ресурсів гідротехнічними спорудами на основі узагальнення результатів наукових публікацій 2023-2025 років. Дослідження охоплює механізми акумуляції забруднювачів у водосховищах, масштаби седиментації та втрати накопичувальної здатності, закономірності забруднення важкими металами, вплив термічної стратифікації на якість води та сучасні стратегії мінімізації негативного впливу. Методологічною основою роботи є систематичний огляд та критичний аналіз сучасних наукових досліджень. Особлива увага приділяється регіональним відмінностям у масштабах впливу та кореляційним залежностям між характеристиками водосховищ і рівнями забруднення. Виявлено ключові закономірності антропогенного забруднення: прогресуючу седиментацію з регіональною варіативністю, що призведе до втрати 25-26% глобальної накопичувальної здатності водосховищ до 2050 року; двосторонній седиментаційний ефект з акумуляцією наносів у верхів'ї та деградацією екосистем нижче за течією; трифазну модель забруднення важкими металами з послідовною зміною стадій низького, швидкого забруднення та його контролю; парадоксальний розподіл забруднювачів із зменшенням концентрацій у водній товщі при зростанні вмісту в донних відкладах; вікову та урбанізаційну залежність накопичення важких металів; термічно-геохімічний зв'язок, що посилює евтрофікацію через внутрішню ремобілізацію фосфору та створення гіпоксичних умов. Встановлено, що концентрації кадмію можуть перевищувати фонові значення у 6-7 разів, а старіші водосховища демонструють втрату накопичувальної здатності до 50%. Наукова новизна роботи полягає у систематизації та узагальненні найсучасніших досліджень 2023-2025 років, що інтегрує знання про седиментацію, забруднення важкими металами, термічну стратифікацію та екологічні наслідки у єдиний міждисциплінарний фреймворк розуміння антропогенного впливу гідротехнічних споруд. Практична значущість дослідження полягає в обґрунтуванні необхідності впровадження комплексних стратегій управління водосховищами, що включають екологічні попуски води, технології штучної дестратифікації та програми управління седиментами для мінімізації довгострокових екологічних ризиків. Результати роботи можуть бути використані при розробці національних стратегій управління водними ресурсами, плануванні екологічного моніторингу водосховищ та оцінці екологічних наслідків будівництва нових гідротехнічних споруд. Подальші дослідження доцільно спрямувати на розробку прогнозних моделей акумуляції забруднювачів з урахуванням кліматичних змін та створення адаптивних систем управління якістю води у водосховищах в умовах зростаючого антропогенного навантаження

Стабілізація низькотемпературної ударної в’язкості товстих плит із конструкційних марок сталей коригуванням параметрів нормалізуючої прокатки

2026-01-28T20:54:21+02:00

Стаття присвячена вирішенню важливого технічного завдання, пов’язаного із забезпеченням стабільності механічних властивостей товстолистового конструкційного прокату (плит товщиною 51-100 мм), виготовленого за енергозбережною технологією нормалізуючої прокатки (НП). Хоча НП покликана замінити традиційну об’ємну нормалізацію шляхом подрібнення мікроструктури безпосередньо в процесі деформації, практичне застосування часто виявляє нестабільність показників низькотемпературної ударної в’язкості. Значна частина продукції не відповідає мінімальним вимогам щодо енергії поглинання (27 Дж при –20^оC), що зумовлює потребу в дороговартісних повторних випробуваннях або додатковій термічній обробці. У даному дослідженні вивчається складний взаємозв'язок між термомеханічними параметрами прокатки, еволюцією мікроструктури та хімічним складом для стабілізації якості сталей марки S355, мікролегованих Nb, V та Ti. Методологія дослідження ґрунтується на аналізі автоматизованих протоколів прокатки, які фіксують зусилля у кожному проході та інтервали охолодження, – у зіставленні з результатами випробувань на ударний згин за Шарпі та даними оптичної мікроскопії. Дослідженням встановлено, що визначальним фактором для досягнення високої в’язкості є ступінь деформаційної «проробки» структури на чистовій стадії прокатки. Експериментальні дані доводять, що для плит товщиною від 55 до 100 мм сумарний ступінь обтиснення на чистовій стадії має становити не менше 15-20% для забезпечення ефективної рекристалізації аустеніту та подрібнення феритного зерна. Зокрема, встановлено, що застосування максимальних зусиль прокатки в діапазоні від 29,4 МН до 34,3 МН (3000–3500 тс) під час перших чистових проходів при 850-870^оC сприяє формуванню стабільної дрібнозернистої структури «феррит+перліт» із номер зерна 8-10 згідно з ISO 643. Зниження зусилля прокатки до 13,2-16,2 МН (1350-1650 тс) призводить до утворення неоднорідної структури, що характеризується крупним зерном (№ 6-8) та наявністю бейнітних смуг поза осьової зони, через що енергія удару падає до критичних значень 3-12 Дж. Крім того, в статті кількісно оцінено вплив металургійної «чистоти» та хімічного складу на стабільність низькотемпературної ударної в’язкості. Встановлено, що «крихкі» зразки мали значно вищу кількість недеформівних силікатів (у середньому на 0,92 бала вище) порівняно із «в'язкими» зразками. Крім того виявлено взаємокомпенсуючий зв'язок між вмістом вуглецю та розміром зерна: зниження вмісту вуглецю в сталі зменшує частку перліту, тим самим підтримуючи високу енергію удару навіть за наявності укрупненого зерна фериту. За результатами дослідження розроблено вдосконалений технологічний регламент НП, виконання якого забезпечить зниження рівня браку, що гарантує якість продукції без додаткової термічної обробки

Концептуальна модель інтегрованого сухого порту: системне бачення у тріаді «hinterland-seaport-foreland»

2026-01-30T01:06:46+02:00

Статтю присвячено систематизації термінологічних, функціональних та концептуальних підходів до визначення поняття «сухий порт» (dry port) у взаємозв’язку з морським портом та іншими виробничими транспортними об’єктами. Показано, що інтенсивність і глибина вітчизняних досліджень за даною тематикою суттєво відстають від світового наукового дискурсу, а термінологічне поле dry port характеризується високим ступенем фрагментованості. На основі контент-аналізу міжнародних і національних джерел виокремлено понад 40 варіантів термінологічних інтерпретацій, які описують сухий порт через множину споріднених об’єктів: мультимодальний термінал, тиловий вантажний термінал, логістичний хаб, багатофункціональний логістичний центр, внутрішній термінал, внутрішній митний склад, інтермодальний термінал, розширений шлюз тощо. Застосування формалізованого апарату логічних відношень (=, ⊂, ⊇, ⊈, ꓦ, ꓥ, ∩) дозволило описати, як у різних дослідженнях dry port може розглядатися еквівалентом, підмножиною, надмножиною, функціональним замінником або протиставлятися морському порту. Показано відмінності між вітчизняними та закордонними підходами: українські дослідники переважно тяжіють до інтерпретації сухого порту як «мультимодального» вузла з домінуванням митного функціоналу, тоді як міжнародний дискурс фокусується на «інтермодальному» dry port як ключовому компоненті зв’язку глобальної торгівлі, який інтегрує форленди (forelands) та внутрішні (регіональні) сполучення. На основі структурно-функціонального аналізу, логічного моделювання термінологічних відношень та порівняльного аналізу світових кейсів (ЄС, Китай, Індія, США) розроблено авторську концептуальну модель інтегрованого сухого порту (Integrated Dry Port Conceptual Model, 2025). У межах цієї моделі dry port трактовано як інтермодальний внутрішній термінал, технологічно інтегрований із морським портом та включений у просторово-функціональну систему «хінтерленд–морський порт–форленд», у якій він виконує комплекс виробничих, митних, сервісних і додаткових функцій та виступає каталізатором регіонального розвитку портових хінтерлендів. Запропонована концептуальна модель формує цілісну теоретичну рамку для подальшої адаптації та впровадження dry port як інструмента підвищення конкурентоспроможності вітчизняних морських портів у глобальному торговельному середовищі

Моделювання ризиків мультимодальних перевезень в Україні

2026-01-30T01:56:57+02:00

У статті розглядаються перспективи організації та розвитку мультимодальних перевезень в Україні в умовах зростання міжнародної торгівлі, глибшої інтеграції в глобальні ланцюги поставок та викликів, що виникають внаслідок війни, що триває. У дослідженні наголошується на тому, що мультимодальні перевезення, що поєднують автомобільний, залізничний, морський та повітряний види транспорту, відіграють вирішальну роль у забезпеченні гнучкої та ефективної доставки вантажів, одночасно знижуючи загальні логістичні витрати. Мультимодальні перевезення в Україні стикаються зі суттєвими обмеженнями, включаючи нерозвинену інфраструктуру, брак інтегрованих інтермодальних терміналів, несумісність між транспортними системами та недосконалу нормативно-правову базу. Додаткові труднощі виникають через складні прикордонні процедури, недостатню цифровізацію логістичних процесів та обмежене використання єдиних ІТ-систем для моніторингу вантажів у режимі реального часу. Наведено огляд провідних логістичних компаній, таких як DB Schenker, Maersk, DSV, DHL, Nova Global, Kuehne+Nagel та Meest Express, які наразі працюють в Україні, використовуючи мультимодальні рішення. Особлива увага приділяється впливу війни на логістичні потоки, включаючи закриття повітряного простору України, блокування морських портів та переорієнтацію транспортних маршрутів через Польщу, Словаччину, Угорщину, Румунію та Молдову. У дослідженні наведено приклади мультимодальних маршрутів та підкреслено важливість адаптації логістичних стратегій до нових ризиків, таких як пошкодження інфраструктури та загрози безпеці. Запропоновано математичну модель для оптимізації транспортних процесів в умовах невизначеності, враховуючи непередбачувані події, такі як блокування маршрутів, несприятливі погодні умови та військові ризики. Модель сформульовано як стохастична оптимізаційна задача, яка мінімізує очікувані витрати або час доставки, враховуючи при цьому ймовірності виникнення ризику. Результати моделювання демонструють, як час доставки змінюється залежно від відстані та впливу додаткових факторів ризику. Результати підтверджують, що мультимодальні перевезення залишаються стратегічним інструментом для забезпечення ефективної участі України у світових торговельних потоках. Подолання інфраструктурних та регуляторних бар'єрів, зміцнення міжнародної співпраці та впровадження передових цифрових рішень значно підвищать ефективність та стійкість мультимодальних перевезень, сприяючи сталому економічному відновленню та інтеграції країни у світову логістичну мережу

Конструктивний аналіз компресорів тягового та моторвагонного рухомого складу

2026-01-30T00:25:26+02:00

Стаття присвячена проведенню комплексного аналізу конструкцій компресорів тягового та моторвагонного рухомого складу для виявлення їх конструктивних особливостей, принципів функціонування та визначення напрямків подальшого вдосконалення. Її метою є дослідження, спрямоване на систематизацію існуючих конструктивних рішень компресорного обладнання залізничного транспорту та обґрунтування перспективних шляхів модернізації пневматичних систем сучасного рухомого складу. Авторами використано системний підхід до вивчення принципів роботи поршневих, гвинтових, лопатевих та трохоїдних компресорів, а також проведено аналіз технічної документації та порівняльну оцінку їх експлуатаційних характеристик. Встановлено, що поршневі компресори залишаються домінуючими типами компресорного обладнання, яке використовується на тяговому та моторвагонному рухомому складі України. З розгляду та аналізу конструкції існуючих поршневих компресорів було виявлено ряд їх недоліків, основними з яких є: великі масогабаритні показники, високе енергоспоживання, значні рівні вібрацій. Відзначено новизну проведеного дослідження, яка характеризується систематизацією переваг і недоліків різних типів роторних компресорів щодо їх потенційного застосування на залізничному транспорті. Проведений аналіз переваг роторних компресорів дозволив обґрунтувати доцільність їх впровадження для усунення вищенаведених недоліків поршневих компресорів. Оригінальним виділено комплексний підхід до аналізу проблем існуючих пневматичних систем та обґрунтування напрямків їх модернізації з урахуванням сучасних технологічних досягнень у галузі компресоробудування. Зазначено перспективність застосування роторних компресорів та визначено необхідність подальших досліджень у напрямку їх адаптації до специфічних умов експлуатації на залізничному транспорті. Відмічено, що результати дослідження мають значну практичну цінність для фахівців залізничного транспорту, оскільки створюють теоретичну основу для прийняття обґрунтованих рішень щодо модернізації компресорного обладнання

Створення 3D-моделі драматичного театру міста Маріуполя для збереження історичної пам'ятки та культурної спадщини України

2026-01-28T01:55:12+02:00

Стаття присвячена створенню 3D-моделі Донецького академічного обласного драматичного театру в Маріуполі, зруйнованого внаслідок бойових дій. У зв'язку із загрозою знищення українських архітектурних пам'яток, збереження культурної спадщини шляхом цифрового моделювання набуває критичного значення. Проведено аналіз існуючих досліджень та проєктів, спрямованих на 3D-документування театру, зокрема робіт Center for Spatial Technologies (CST), Forensic Architecture, Skeiron тощо. Визначено, що основними методами, що використовувалися в даних проєктах, були методи фотограмметрії, 3D-сканування на прикладі ідентичних театрів та OSINT для реконструкції як екстер'єру, так і інтер'єру театру до та після руйнувань. Основними викликами при моделюванні зруйнованого об'єкта були обмеженість та низька якість доступних історичних даних, що ускладнює відтворення дрібних архітектурних деталей. У роботі детально описано процес створення 3D-моделі за допомогою програмного забезпечення Blender. Для моделювання використовувалися наявні фото- та відеоматеріали, а також архівні креслення. Робота включала послідовне відтворення фронтальної, бокових та задньої частин будівлі, включаючи колони, вікна, двері та дах. Особлива увага була приділена моделюванню інтер'єру театральної зали та сцени, де за кресленнями та фотографіями було відтворено понад 400 крісел, розташованих рядами. Для досягнення реалістичності використовувалися шейдери Blender (Principled BSDF, Glass, Emission) та вузли Shader Editor для накладання текстур на матеріали (цегла, дерево, метал, скло), що дозволило додати об'єму та ідентифікувати елементи на однотонному фоні. Створена 3D-модель є важливим інструментом для збереження історичної пам’яті та демонстрації масштабу трагедії в Маріуполі. Модель може бути використана для майбутнього відтворення будівлі, віртуальних виставок або 3D-друку мініатюр

Дослідження використання генетичних алгоритмів для автоматизованого проєктування ударостійких поверхонь

2026-01-28T02:18:01+02:00

У статті представлено дослідження застосування генетичних алгоритмів як інструменту автоматизованого проєктування ударостійких поверхонь. Актуальність роботи зумовлена потребою інженерних галузей у матеріалах і структурах, здатних витримувати інтенсивні механічні навантаження за умов обмежень щодо маси та вартості. У традиційних системах моделювання, що базуються на методі скінченних елементів або молекулярній динаміці, точність супроводжується високими обчислювальними витратами, що обмежує можливості швидкої оптимізації. У цій роботі показано, що еволюційні алгоритми можуть бути ефективним альтернативним або додатковим інструментом для дослідження великих просторових областей параметрів та знаходження оптимальних структур поверхонь. Для дослідження було розроблено комп'ютерний додаток на основі рушія Unity. У роботі використано два різні підходи: одноцільовий генетичний алгоритм (SGA), що орієнтований на максимізацію інтегрального коефіцієнта придатності, та багатоцільовий алгоритм недомінованого генетичного сортування NSGA-II, здатний формувати фронт Парето для задач із суперечливими критеріями: мінімальною масою та мінімальною вартістю поверхні. Проведені симуляції включали моделювання зіткнення швидкісного об’єкта з поверхнями, виготовленими з різних матеріалів – сталі, алюмінію, вуглецевого волокна, пластику та дерева. Алгоритм SGA визначив найкращим матеріалом вуглецеве волокно, що забезпечило максимальний показник придатності завдяки поєднанню малої щільності та високої стійкості. Показано, що дерев’яні та пластикові поверхні, навіть за максимальної товщини, не здатні витримати удар, проте еволюційний алгоритм усе одно забезпечив відбір найкращих можливих рішень у межах обмежень. Алгоритм NSGA-II продемонстрував здатність формувати набір компромісних рішень та дозволив визначити альтернативні оптимальні варіанти залежно від пріоритетів – мінімальної вартості, мінімальної маси або збалансованої конфігурації. Порівняння обчислювальної ефективності показало, що швидкість NSGA-II значно падає при збільшенні кількості зразків, що є важливим фактором під час вибору алгоритму для практичного застосування. Результати роботи підтверджують, що генетичні алгоритми є потужним методом пошуку оптимальних конфігурацій ударостійких поверхонь у задачах фізичного моделювання. Отримані висновки можуть бути використані для подальшого вдосконалення систем автоматичного проєктування, інтеграції багатоцільової оптимізації та розширення до складніших реалістичних моделей удару

Інтелектуальна система багатокритеріального вибору комплектуючих на основі динамічного алгоритму Сааті

2026-01-28T02:34:52+02:00

У статті розглядається проблема оптимального вибору комплектуючих для персональних комп'ютерів у медичних закладах в умовах обмеженого бюджету та множини критеріїв оцінки. Обґрунтовано застосування адаптованого методу аналізу ієрархій Томаса Сааті як ефективного інструменту для математично обґрунтованого багатокритеріального вибору компонентів з урахуванням технічної сумісності, енергетичного балансу та користувацьких пріоритетів. Наведено конкретні приклади застосування методу з демонстрацією чотирьох сценаріїв з різними пріоритетами параметрів та трьох режимів оптимізації. Представлено систему динамічного балансування вагових коефіцієнтів з підтримкою блокування окремих параметрів, що забезпечує постійну суму ваг рівну 100% при збереженні пропорційності незаблокованих параметрів. Експериментальна валідація підтвердила високу точність алгоритму у відслідковуванні встановлених користувачем пріоритетів

Методи машинного навчання як інструмент аналізу темпів кар’єрного розвитку співробітників IT-компанії

2026-01-28T15:19:42+02:00

У статті детально досліджується використання методів машинного навчання в задачах управління людськими ресурсами в IT-компаніях. В умовах високої конкуренції за кваліфіковані кадри, розуміння та прогнозування кар’єрного розвитку співробітників стає ключовим фактором для їх утримання та мотивації. Використання інструментів машинного навчання дозволяє виявити приховані закономірності у великих обсягах HR-даних і сформувати об’єктивну та ефективну картину розвитку персоналу. Метою роботи є аналіз можливостей використання методів машинного навчання для визначення динаміки кар’єрного розвитку співробітників ІТ-компанії. Завданнями роботи є формування практичного алгоритму виявлення груп фахівців за ефективністю їхнього розвитку та оцінка чинників, що впливають на темпи кар’єрного зростання. У процесі дослідження використано комплекс методів інтелектуального аналізу даних та машинного навчання, що включають методи кластеризації (метод K-Means, метод головних компонент), методи оцінки якості кластеризації (силуетний коефіцієнт), методи регресійного аналізу (лінійна регресія, B-сплайн регресія) та методи оцінки якості регресійного аналізу (метод кореня середньоквадратичної помилки, коефіцієнт детермінації). У роботі виконано попередню обробку експериментальних даних, сформульовано ознаки ефективності зростання та застосовано методи кластеризації для виявлення схожих груп співробітників за сформульованими ознаками. Також досліджено взаємозв’язок між чинником «кількість проектів» та темпами кар’єрного розвитку із подальшою оцінкою його впливу з використанням методів регресійного аналізу. У результаті дослідження виокремлено три основні групи співробітників: з високим темпом зростання, без зростання та з нестабільним зростанням. Виявлено статистично значущий вплив кількості проектів на темпи кар’єрного розвитку та нелінійну залежність між цими ознаками. Практична значущість роботи полягає в тому, що розроблені моделі та підходи можуть бути інтегровані в HR-системи IT-компаній для об’єктивної оцінки персоналу, формування кадрового резерву та розробки персоналізованих планів розвитку

Кластерний аналіз та прогнозування пошукових запитів для побудови інтелектуальної системи моніторингу попиту на медичні ліцензії

2026-01-28T15:43:31+02:00

Стаття присвячена аналізу динаміки попиту на послуги з отримання медичної ліцензії в Україні на основі даних Google Ads та оцінці ефективності сучасних моделей прогнозування часових рядів. Визначено, що медичне ліцензування є складною, багаторівневою та нормативно врегульованою процедурою, що потребує значних адміністративних та фінансових ресурсів. Нерівномірність попиту на юридичні та консультаційні послуги у цій сфері зумовлена сезонністю, змінами законодавства та соціально-економічними чинниками. На основі аналізу наукових джерел встановлено, що сучасні підходи до прогнозування попиту у медичній галузі базуються як на застосуванні традиційних підходів, так й на використанні гібридних моделей машинного та глибинного навчання, які дозволяють враховувати тренди, сезонність та шокові події. У роботі використано реальні дані з рекламного кабінету Google Ads за період серпень 2024 – серпень 2025 рр., що охоплюють показники кількості запитів. У дослідженні застосовано комплексний підхід, що включає очищення та вінсоризацію даних, виділення сезонності за допомогою STL-декомпозиції, тематичну кластеризацію пошукових запитів (TF-IDF + K-Means) та формування окремих часових рядів для різних змістових груп. Для прогнозування використано моделі ARIMA/SARIMA, Prophet та Holt–Winters, а точність оцінено за метрикою MAE. Порівняльний аналіз продемонстрував, що Prophet найкраще виконує середньострокові прогнози та забезпечує найнижчу похибку (MAE ≈ 6%), тоді як SARIMA ефективна для короткострокових прогнозів у кластерах із нерегулярними коливаннями. Модель Holt–Winters показала стабільні результати за наявності вираженого тренду та достатньої довжини ряду. Отримані результати є основою для подальшої розробки прототипу інтелектуальної системи моніторингу попиту на медичні ліцензії, здатної автоматично аналізувати великі масиви даних і формувати рекомендації для управлінських рішень

Методи Data Mining та машинне навчання як засоби аналізу стану пацієнтів та ускладнень захворювань за клінічними даними

2026-01-28T16:18:19+02:00

У статті досліджено можливості застосування методів Data Mining та машинного навчання для аналізу клінічних даних у контексті складних медичних станів, що характеризуються високою гетерогенністю перебігу та підвищеним ризиком ускладнень. Актуальність роботи зумовлена стрімкою цифровізацією системи охорони здоров’я, зростанням обсягів медичної інформації, а також необхідністю впровадження персоналізованих підходів до діагностики, лікування та реабілітації пацієнтів. Особливу увагу приділено аналізу даних у педіатричній практиці та ендокринології, де традиційні статистичні методи не завжди є достатніми для виявлення складних нелінійних залежностей. Об’єктом дослідження стали дві клінічні когорти: діти віком від шести місяців до шістнадцяти років із захворюваннями дихальної системи на тлі посттравматичного стресового розладу та дорослі пацієнти з цукровим діабетом 1-го типу з різними ускладненнями перебігу захворювання. У межах дослідження застосовано комплексний підхід, що поєднує методи дескриптивної статистики з алгоритмами машинного навчання, зокрема ансамблевими моделями, методами оцінки важливості ознак та кластерним аналізом. Для педіатричної вибірки проаналізовано взаємозв’язки між тяжкістю бронхіту, частотою гострих респіраторних вірусних інфекцій, показниками посттравматичного стресу, розладами сну, інтегральним показником якості життя та інтенсивністю бойових дій у регіоні проживання. Для когорти пацієнтів із цукровим діабетом 1-го типу виконано аналіз ускладнень перебігу захворювання із застосуванням методів класифікації та кластеризації, що дало змогу виявити внутрішню стратифікацію ризиків навіть у межах бінарно заданих клінічних ознак. Результати дослідження демонструють, що використання методів машинного навчання дозволяє не лише підвищити точність аналізу клінічних даних, а й ідентифікувати приховані групи пацієнтів із різним ступенем тяжкості стану та потенційним ризиком розвитку ускладнень. Запропонований підхід може бути використаний як інструмент підтримки прийняття клінічних рішень, а також як основа для подальших досліджень у напрямі персоналізованої та превентивної медицини

Проєктування інформаціної системи діагностування рухової активності «MTest»

2026-01-28T16:43:55+02:00

Причинами порушення / втрати рухової активності можуть бути як центральні, так і периферичні ураження, зокрема поранення, травми та парези різного ґенезу. Повноцінну реабілітацію рухової активності пов’язано з адекватною стану пацієнта мобілізацією резервів організму на її відновлення. Вирішення задачі відновлення рухової активності пов’язано із застосуванням її діагностики на всіх етапах реабілітації. Мета статті – адаптація розробленої методики кількісного оцінювання рухової активності до периферичних уражень і проєктування її технічної реалізації як інформаційної системи діагностування рухової активності «MTest». В роботі описано розроблену методику кількісного оцінювання рухової активності, адаптовану до периферичних уражень, на основі якої створено цифрові засоби її діагностики. Розроблено структурно-функційну схему, програмний алгоритм діагностики рухової активності, UML-діаграми діяльності у програмній системі «MTest». Моделювання, попередня лабораторна та клінічна апробація цієї програмної системи підтвердили ефективність запропонованих рішень і доцільність їх застосування у клінічній практиці. Значення одержаних результатів полягає у створенні основи створення сучасних інформаційних технологій цифрової медицини, спрямованих на підвищення ефективності відновлення рухової активності людини, персоналізацію лікування й інтеграцію елементів штучного інтелекту у прийняття медичних рішень. Соціальне значення розроблених підходів полягає у підвищенні ефективності реабілітації у разі периферичних уражень, що має особливу актуальність в умовах воєнних і післявоєнних реалій

Розробка програмного забезпечення генерації мережевого трафіку в комп'ютерних мережах для задач кібербезпеки

2026-01-28T19:39:43+02:00

У статті досліджено проблему формування якісних навчальних вибірок для задач виявлення кіберзагроз у комп’ютерних мережах, що є критично важливою складовою для подальшого ефективного застосування методів машинного навчання. Проаналізовано сучасні підходи до моніторингу мережевого трафіку, класифікації кібератак та використання інтелектуальних систем виявлення вторгнень. Показано, що використання виключно реального мережевого трафіку суттєво ускладнює процес навчання моделей через обмежений доступ до даних, їх фрагментарність і дисбаланс класів. Запропоновано програмне рішення для генерації синтетичного мережевого трафіку, яке дозволяє моделювати як нормальну мережеву активність, так і різні типи кібератак. Розроблено програмне забезпечення надає автоматизований конвеєр створення датасетів із можливістю масштабування, маркування даних та збереження результатів у стандартних форматах для подальшого використання в алгоритмах машинного навчання. Реалізовано підтримку 13 типів мережевих атак, що охоплюють найбільш поширені сучасні загрози. Особливу увагу приділено математичній моделі підготовки даних, яка включає нормалізацію ознак, поділ вибірки на тренувальну, валідаційну та тестову підмножини, використання k-кратної перехресної перевірки та механізм ін’єкції синтетичних аномалій для усунення дисбалансу класів. Такий підхід дозволяє підвищити узагальнюючу здатність моделей і забезпечити об’єктивну оцінку їх ефективності. Експериментальні результати підтверджують коректність роботи розробленого програмного забезпечення та достатній обсяг і варіативність згенерованих даних. Отримані датасети можуть бути використані для навчання, тестування та порівняння моделей машинного навчання в задачах інтелектуального моніторингу трафіку та виявлення кіберзагроз, що визначає практичну цінність запропонованого підходу

Захист даних і безпека моделей машинного навчання в ринково-нейтральних стратегіях криптотрейдингу

2026-01-28T20:06:17+02:00

Криптовалютні ринки та алгоритмічний криптотрейдинг активно переходять до використання моделей глибинного навчання й ринково-нейтральних стратегій, що підсилює вимоги до захисту даних і безпеки моделей. Стаття пропонує цілісний підхід до end-to-end захисту даних у хмарній системі алгоритмічного криптотрейдингу, яка реалізує ринково-нейтральні стратегії на основі моделей машинного навчання. Розглянуто криптографічні механізми протоколів Bitcoin та Ethereum і їхній внесок у забезпечення цілісності, незаперечності та стійкості транзакцій до повторного відтворення. Проаналізовано типові загрози DeFi-протоколів та біржових API, зокрема реентрантні атаки, маніпуляції оракулами, flash-кредити, MEV-атаки та зловживання API-ключами. Систематизовано патерни захисту даних і секретів у хмарній інфраструктурі Azure, AWS і GCP з використанням служб керування ключами та секретами, шифрування даних у транзиті та на спокої, принципів мінімальних привілеїв і сегментації мережі. Окрему увагу приділено загрозам для моделей машинного навчання у задачах прогнозування фінансових часових рядів, включно з отруєнням даних, адверсаріальними впливами та витоком моделей, а також їхньому зв’язку з вимогами регуляторів до алгоритмічного трейдингу й фреймворком NIST AI RMF. На прикладі прототипу ринково-нейтральної системи криптотрейдингу на основі LSTM/GRU-моделей побудовано матрицю «загроза–мітигація» та запропоновано практичні рекомендації щодо архітектури захисту. Додатково наведено мініексперимент із HMAC-SHA256-підписом і часовим вікном для запитів до біржового API, що демонструє виявлення та блокування спроб повторного відтворення запитів