Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки

Особливості діагностування судової енергетичної установки з використанням тренажерного комплексу ERS-500 TechSim TRANSAS MIP LTD у процесі підготовки суднових механіків

І.В. Худяков — 2023-12-28

Тренажерні системи займають один із пріоритетних напрямів у навчанні безаварійної експлуатації судової енергетичної установки (СЕУ). Імітаційно-тренажерні комплекси, максимально наближені до реального суднового машинного відділення, дозволяють курсантам набувати правильних та стійких навичок. Враховуючи важливість тренажерної підготовки у формуванні професійно важливих якостей, внесок у безпеку експлуатації при обслуговуванні машинного відділення суден – її забезпечення потребує комплексного та системного підходу. Розвиток і конструктивне ускладнення спеціальної техніки, що спостерігається в даний час, а також збільшення кількості реалізованих в ній завдань, вимагають від суднових інженер-механіків технічного професіоналізму, дотримання встановлених правил і порядку дій. З цієї причини підготовка операторів немислима без використання тренажерних засобів, які дозволяють заощаджувати ресурси навчального закладу, скоротити вартість навчання, зменшити аварійність дорогого обладнання у процесі його освоєння, відпрацьовувати дії у разі виникнення нестандартних ситуацій. Будь-який тренажер є фізичною моделлю, подібною до реального об'єкта із заданим ступенем точності. Особливістю тренажера є те, що при впливі навколишніх пристроїв та блоків на органи почуттів оператор отримує візуальну, тактильну, звукову та іншу інформацію, яка і створює ілюзію управління СЕУ. Тренажер охоплює найважливіші напрями навчання у повній відповідності до вимог Міжнародної конвенції про підготовку та дипломування моряків та несення вахти STCW з манільськими поправками від 2010 року. Практична підготовка суднових інженер-механіків на тренажерах є завершальною стадією теоретичного навчання. При роботі на тренажері ERS 5000 TechSim, інженер-механік (курсант), застосовуючи наявні знання, отримує досвід, дуже близький до роботи в реальних умовах, і одночасно йде процес уточнення та закріплення його теоретичних знань

Дослідження факторів ризику плавання судна в акваторії морського порту

І.Л. Гусак — 2023-12-28

Метою статті є визначення, систематизація та аналіз факторів ризиків для підвищення безпеки плавання танкера в акваторії морського порту. У статті розглянуто методи оцінки ризиків та управління ризиками при плануванні плавання танкерів в акваторії порту. Запропонована класифікація факторів ризику плавання танкера в акваторії морського порту за п’ятьма класами: клас ризиків щодо структури порту та його акваторії; клас ризиків щодо гідрометеорологічних чинників; клас ризиків щодо керованості судна; клас ризиків щодо технічних засобів та методів судноплавства; клас ризиків щодо системи управління судноплавством в акваторії порту. Запропоновано проводити кількісну оцінка ризиків, що описуються, за допомогою коефіцієнтів безпеки. Ці коефіцієнти безпеки отримуються на основі експертних оцінок, які відображають складність виконання аналізованих операцій, що відповідає прийнятим підходам у морському судноплавстві. З урахуванням вже розроблених практикою методів інтуїтивної оцінки небезпек, коефіцієнти безпеки (для кожного фактору ризику) визначаються через ступінчасту функцію. Найбільш суттєвим науковим результатом є створення єдиного підходу щодо кількісної оцінки для всіх врахованих факторів ризику та побудова дерева факторів ризику плавання танкера в акваторії морського порту. Це є основою для наступного етапу оцінки коефіцієнта навігаційної безпеки плавання в акваторії порту та розробки комплексної моделі аналізу ризиків. Таким чином, проведений аналіз можливих ризиків, пов'язаних зі впливом різних факторів на безпеку навігації танкерів в акваторії морського порту. Ці ризики охоплюють широке коло впливів, включаючи структуру порту та акваторію порту, вплив гідрометеорологічних факторів, характеристики судна та його керованість, а також організацію контролю та управління рухом суден у акваторії порту. Розроблена методика кількісної оцінки виявлених ризиків дозволила обчислювати коефіцієнти навігаційної безпеки для конкретних ділянок та всієї портової території. Особливості запропонованих підходів до оцінки ризиків та наведена методика можуть бути ключовими інструментами для визначення рівня безпеки навігації та прийняття обґрунтованих рішень при навігації суден у межах портів, можуть сприяти більш точному аналізу ризиків та впливу різних факторів на безпеку навігації

Аналіз сучасного стану систем моніторингу суден та шляхи їх вдосконалення

С.В. Бігун — 2023-12-28

Ця стаття глибоко розглядає функціонал системи K-Chief 600, зосереджуючись на ключових аспектах, що визначають її ефективність. Серед суттєвих переваг варто відзначити можливість операторів суден зекономити час та забезпечити ефективну роботу судна завдяки реальному доступу до критичних даних та управлінських функцій. Інтерфейс системи, спроектований з огляду на зручність користування, дозволяє операторам швидко адаптуватися, спрощуючи моніторинг та управління різними аспектами обладнання судна. Звітність та аналітичні можливості системи відіграють ключову роль у веденні журналу, аналізі продуктивності обладнання та розробці планів технічного обслуговування. Модульна конструкція K-Chief 600 надає гнучкість та можливість розширення, що дозволяє пристосовувати систему до конкретних потреб конкретного судна. Однак серед недоліків варто відзначити високі витрати та складність встановлення, що може ускладнити доступність для певних операторів. Для ефективного використання системи важливо провести навчання операторів та персоналу, що може займати багато часу та ресурсів. Залежність від електронних систем також вносить свої виклики, оскільки існує потенційний ризик відмов та потреба у спеціальних запчастинах та технічній підтримці. У зв'язку із зазначеними плюсами та мінусами, перспективи вдосконалення системи включають зниження вартості для більш широкого кола операторів, розширення автоматизації функцій контролю та моніторингу для поліпшення ефективності та безпеки, а також систематичне оновлення для підвищення надійності та кіберзахисту. Загалом, K-Chief 600 виявляється потужним інструментом для управління та моніторингу суднового обладнання. Проте, для його ефективного використання важливо розглядати витрати, проводити якісне навчання персоналу та удосконалювати аспекти безпеки.

Формування оптимальних параметрів системи технічного обслуговування вантажних суден за рахунок цифрових стратегій

А.І. Головань — 2023-12-28

Сучасні торгові судна відіграють ключову роль у транспортній системі, забезпечуючи перевезення великих обсягів вантажів по всьому світу. Це покладає великі вимоги до ефективності та надійності суднового обладнання. Системи технічного обслуговування вантажних суден відіграють важливу роль у забезпеченні нормального функціонування суден та забезпеченні їхньої безпеки. Однак, існують певні проблеми, пов'язані із сучасним станом систем технічного обслуговування суден. Зокрема, питання надійності та ефективності технічного обслуговування є критичними для оптимізації витрат та підвищення ефективності морського транспорту. Оптимальні параметри системи технічного обслуговування можуть вирішити ці проблеми та покращити функціонування вантажних суден. Метою статті є розгляд та обґрунтування оптимальних параметрів системи технічного обслуговування суден, що базуються на застосуванні цифрових стратегій. Постановка проблеми включає в себе необхідність підвищення надійності суднового обладнання, зменшення витрат та покращення експлуатаційної продуктивності. Аналіз попередніх досліджень та публікацій використано для визначення потенційних проблем і демонстрації, як використання цифрових стратегій може вирішити ці проблеми. Стаття включає докладний огляд літератури, а також розглядає сучасні методи оптимізації параметрів технічного обслуговування, враховуючи стохастичні аспекти та методи надійності. Висновки статті вказують на важливість реорганізації та оптимізації систем технічного обслуговування суден і підкреслюють роль цифрових стратегій у досягненні цієї мети. Проведене дослідження допомагає вирішити ключові проблеми в сфері технічного обслуговування вантажних суден та покращити ефективність та надійність суднового обладнання. Результати дослідження мають практичне застосування для судноплавних компаній та організацій, що працюють у галузі морського транспорту

Удосконалення математичної моделі району плавання для оптимального маршруту переходу судна

C. Дудченко — 2023-12-28

Планування оптимального маршруту переходу судна є ключовою проблемою при проектуванні систем планування руху та навігації. Дана проблема полягає в необхідності визначення траєкторії від початкової до кінцевої точки, що забезпечує відсутність зіткнень з перешкодами. При вирішенні даної проблеми, також потрібно враховувати динаміку судна, невизначеність і нестаціонарність водного середовища, час на обчислення шляху та фізичну здійсненність траєкторії. Задача планування традиційно сформульована як задача оптимізації стану поточного положення судна відносно цільового положення. Найчастіше цю задачу розв’язують у конфігураційному просторі, який складається з набору перешкод, кінематичних і динамічних обмежень і набору точок в районах плавання. Методи планування поділяються на глобальні та локальні. Глобальні методи будують маршрут на основі відомої карти, тоді як локальні методи коригують шлях при виявленні перешкод. Проте на даний момент математичні моделі району плавання лише частково враховують невизначеності зон, в яких функціонує судно. Це зумовлює планування локальних траєкторій в межах конкретного району плавання за допомогою простого прямолінійного алгоритму. Оскільки у процесі планування переходу від «причалу» до «причалу» задля забезпечення навігаційної безпеки судна необхідне використання всієї наявної інформації для складання максимально детальної уявної моделі переходу судна перед початком кожного плавання. Для вирішення даного завдання в даній роботі доведено, що у процесі побудови оптимального маршруту необхідно провести повний аналіз всіх етапів переходу судна, в результаті чого підвищується оптимальність запланованого маршруту переходу. Удосконалено математичну модель району плавання для оптимального маршруту переходу судна, в якій застосовано математичний апарат нечітких множин

Особливості алгоритмів моніторингу показників експлуатації засобів транспорту

І.В. Грицук — 2023-12-28

У сучасних умовах ефективне функціонування транспортних засобів та систем стає критично важливим для забезпечення безперебійного перевезення пасажирів та вантажів. Однак зростаюча складність і розмір транспортних мереж породжує низку проблем, пов'язаних з експлуатацією транспортних засобів. У цій статті досліджено особливості алгоритмів моніторингу показників експлуатації транспортних засобів. Метою статті є розробка і формування алгоритмів інформаційної системи моніторингу показників експлуатації засобів транспорту. Розглянуто різні методи моніторингу, включаючи аналіз часових рядів, прогнозування та виявлення несправностей. Описано процес формування моделей та використання їх для прогнозування технічного стану транспортних засобів. Зроблено висновки щодо ефективності існуючих методів моніторингу та визначено напрямки подальших досліджень у цій області. Результати цього дослідження мають практичне застосування і можуть бути корисними для покращення систем моніторингу транспортних засобів та підвищення їхньої безпеки та ефективності експлуатації.

Засади розрахування та налагодження навігаційних параметрів безпечних глибин при плануванні маршруту

А.В. Петровський — 2023-12-28

У статті розглянуті питання налагодження SENC щодо попередньої прокладки з урахуванням використання різних додаткових накладань: NavTex, AIO, погодних карт. Показані причини та наслідки відсутності глибинного розуміння параметрів безпеки щодо навігаційних глибин для прокладки маршруту. Запропоновано один з варіантів моделі розрахування контуру безпеки Safety Contour та UKC, а також особливості використання параметру Safety Depth. Надані особливості використання XTD та LDL

Метод визначення траєкторії сейсмічного обладнання при стаціонарному характері морського буксирування

Є.В. Калініченко — 2023-12-28

За останні 50 років все більшої актуальності набуває пошук запасів природного газу для забезпечення потреб підприємств і господарств. Основним методом пошуку родовищ корисних копалин є сейсморозвідка. У зв'язку зі скороченням ресурсів на суші сейсморозвідка в морі є перспективною, про що свідчать високі темпи розвитку морської сейсмічної техніки. А сучасні технології в області сейсморозвідки забезпечили популярність методів пошуку корисних копалин як на морі, так і в світі в цілому. Оскільки визначення траєкторії руху сейсмічного обладнання під час швидкого маневру відносно основного курсу є складною багатовимірною задачею, доцільно використовувати аналітичний метод. Аналітичний метод дозволить досліджувати динаміку сейсмічного обладнання з урахуванням ряду припущень та обмежень. Для проведення сейсморозвідки на морі використовується комплекс спеціального обладнання, що включає бортову та позабортову складові. Сейсмічне обладнання слід розглядати як маломорехідний об’єкт. При швидкому маневрі сейсмічне обладнання зміщується на певний кут миттєво відносно буксирувальника, як наслідок, рух сейсмічного обладнання слід вважати нелінійним. Як правило, сейсмічна апаратура розміщується на суднах з широкою кормою, на якій закріплюється підвісна апаратура. Дослідження у статті ґрунтуються на використанні відомих методів наукового пошуку: системного аналізу, теорії управління ризиками, методів математичного моделювання для визначення показників маневрування та руху буксирувальника й сейсмічного обладнання. У статті удосконалено методику визначення траєкторії руху сейсмічної апаратури в стаціонарному режимі морського буксирування. Особливістю методу є заміна руху буксирного судна і сейсмічного обладнання їх характерними точками, що дозволяє при швидких і помірних змінах курсу буксира розглядати траєкторію руху сейсмічного обладнання як пологу криву, визначати під час буксирування різні кінематичні характеристики мілководного об'єкта та враховувати їх при розробці проекту буксирування для різноманітних умов навколишнього середовища з дотриманням норм безпеки судноплавства

Вібродіагностика головної енергетичної установки суден: вдосконалення та інтеграція методів

О.В. Мельник — 2023-12-28

Дослідження присвячено розробці комплексного підходу вібродіагностики головної енергетичної установки засобів водного транспорту. Удосконалюється метод автоматичної обробки вузькосмугових спектрів. Удосконалюється метод автоматичної адаптації порогових значень для своєчасного виявлення зміни технічного стану на фоні характерних для суднових умов природних монотонних змін вібраційних параметрів. У ході дослідження сформульовані особливості спектрів вібраційних сигналів роторного обладнання та проведено їх аналіз з точки зору оцінки параметрів діагностично значимих компонентів. Для оцінки поточної працездатності СЕУ на суднах традиційно використовуються автоматичні системи централізованого контролю та управління. Їх основним призначенням є оцінка якості виконання СЕУ заданих експлуатаційних режимів. Але дані системи не дозволяють вирішити завдання завчасного прогнозування втрати працездатності найбільш навантажених і схильних до відмови елементів СЕУ – роторних машин, оскільки контрольовані параметри технологічних процесів є або інерційними і не змінюються синхронно з розвитком несправностей, або не реагують на розвиток ряду небезпечних дефектів аж до наступу незворотних наслідків. Отримав подальший розвиток метод автоматичної діагностики на основі результатів моніторингу параметрів вібрації різної природи та оцінки діагностичної значущості їх зміни на фоні природних монотонних флуктуацій

Дослідження стійкості роботи нейромережі в системі ідентифікації надводної обстановки

Г.В. Шапіро — 2023-12-28

Особливість поточного моменту для сучасного судноплавства полягає в тому, що інформаційні технології інтенсивно застосовуються на флоті та у портовій інфраструктурі. Однак, незважаючи на впровадження нових технічних засобів судноводіння, залишається невирішеною проблема врахування впливу людського фактору. Найбільш перспективним напрямом застосування інформаційних технологій для вирішення вищевказаної проблеми є концепція е-Навігації, яка на теперішній час є ключовою ініціативою IMO. Концепція передбачає застосування «наскрізних» цифрових технологій штучного інтелекту та доповненої реальності у частині інтелектуалізації інтерфейсу судноводія. Дані технології є ключем до принципово нового рівня взаємодії людини-оператора (судноводія) з навігаційними даними в цифровому середовищі, в тому числі й для ідентифікації обстановки та розпізнавання ситуацій. За результатами проведених досліджень отримано висновок про те, що точність прогнозу параметрів руху судна нейрокомп'ютером вища, ніж при використанні для цієї мети системи розподілених обчислень. Таким чином, у розглянутих модельних ситуаціях нейронна мережа виявила більшу обчислювальну надійність у порівнянні з паралельним алгоритмом розв’язання диференціального рівняння. Також необхідно відзначити, що висновки за результатами дослідження надійності нейромережової системи зчислення слід розуміти в статистичному, а не абсолютному значенні

Удосконалення засобів індивідуального захисту від падіння з висоти методами фокальних об’єктів та контрольних запитань

В.В. Кухар — 2023-12-28

Мета дослідження – удосконалити засоби індивідуального захисту (ЗІЗ) від падіння з висоти. В процесі дослідження виявити основні причини невикористання працівниками ЗІЗ від падіння з висоти, проаналізувати загальні запропоновані вимоги діючого законодавства України. Проаналізовати публікації, які стосуються даної проблеми, та розглянути аналогічні запропоновані шляхи удосконалення існуючих систем. Методами фокальних об’єктів та контрольних запитань запропоновано рішення по удосконаленню поясу запобіжного лямкового шляхом об’єднання його функцій та функцій захисної куртки

Вдосконалення процесу розслідування нещасних випадків на виробництві методом фокальних об’єктів

В.В. Кухар — 2023-12-28

Одним із важливих завдань реалізації державної політики в галузі охорони праці є забезпечення проведення швидкого та об’єктивного розслідування нещасних випадків на виробництві. Цільовим призначенням дослідження є підвищення якості правового супроводження процесів розслідування та об’єктивності розслідування нещасних випадків. У роботі розглянуто питання вдосконалення процесу розслідування нещасних випадків на виробництві із застосуванням евристичних методів, зокрема методу фокальних об’єктів. Досліджено процес застосування методу фокальних об’єктів із зазначенням всіх основних етапів та ключових властивостей випадкових об’єктів. Виконано стислий огляд публікацій авторів щодо удосконалення процесу розслідування нещасних випадків на виробництві. Розглянуто питання взаємозв’язку процесів спеціального розслідування та розслідування в рамках кримінального провадження. Проаналізовано праці дослідників щодо можливості використання евристичних методів для отримання нових модифікацій способів, процесів шляхом застосування методу фокальних об’єктів. В результаті аналізу сучасних методів дослідження обґрунтовано можливість та ефективність використання методу фокальних об’єктів не тільки до предметів, але й до процесів, зокрема до процесу розслідування нещасних випадків. В статті запропоновано набір інструментарію для отримання, формування та оцінки ідей, шляхом вільних асоціацій, які виникають в процесі сполучень різних властивостей фокальних об’єктів. Запропоновано підхід до формування окремих елементів та структури складу ключових властивостей випадкових об’єктів. Наведено результати досліджень, які базуються на отриманих ідеях у вигляді конкретних корисних рішень. Вказані шляхи синхронізації процесів спеціального розслідування, що здійснюється комісією з розслідування нещасних випадків та розслідування, що здійснюється в рамках кримінального провадження органами досудового розслідування. Розглянуто питання розробки стратегій та заходів, спрямованих на покращення процесу правового супроводження розслідування нещасних випадків на виробництві

Автоматизація процесів уникнення слемінгу судна

M.Я. Хлопенко — 2023-12-28

Об’єктом дослідження є процеси автоматичного уникнення слемінгу при плаванні судна в шторм. Під час штормового плавання на судно діють зовнішні впливи від вітру та хвилювання, які призводять до сильних динамічних навантажень на корпус, збільшення кутів крену і диференту, заливання палуби. Знижується швидкість судна, погіршується його керованість. Одним із найнебезпечніших явищ при штормовому плаванні є слемінг. Поява слемінгу залежить від багатьох факторів: розмірів та форми корпусу судна, осадки носової частини корпусу, стану моря, курсу і швидкості судна. Слемінг характеризується ударами носової частини та днища корпусу судна об воду при русі назустріч хвилям, довжина яких приблизно дорівнює довжині судна. Удари супроводжуються здриганням корпусу, внаслідок різкого збільшення навантаження на днище, і повільно загасаючою вібрацією. Гідродинамічні удари по днищу і загальна вібрація є причинами порушення місцевої і загальної міцності корпусу. Слемінг та інші небезпеки штормового плавання є причиною сильного психоемоційного напруження судноводіїв, сприяє накопиченню втоми, що є передумовою аварій. У роботі розроблено метод автоматичного керування судном для запобігання слемінгу. Отримані результати пояснюються використанням бортового обчислювача, побудовою у бортовому обчислювачі небезпечної області слемінгу, використанням градієнтного методу знаходження оптимальної у часі траєкторії виводу фазової точки із небезпечної області, підтриманням засобами автоматичної системи керування оптимальної траєкторії. Використання розробленого методу дозволяє автоматично уникати слемінгу, зменшити вплив людського чинника на процеси керування, зменшити виснаженість екіпажу, зменшити ризики втрати судна і вантажу, підвищити безпеку судноплавства. Розроблений метод може використовуватися на суднах, за умови інтегрування в існуючу автоматизовану систему бортового обчислювача для вирішення задачі автоматичного уникнення слемінгу під час штормового плавання

Система стабілізації кута нахилу самобалансуючого робота

Г.О. Черниш — 2023-12-28

Стаття присвячена розгляду системи стабілізації кута нахилу самобалансуючого робота. Об'єктом дослідження є самобалансуючі роботи, а предметом – системи стабілізації їхнього кута нахилу. Розглянуті принципи роботи та розвиток алгоритмів, які дозволяють роботу автоматично підтримувати стабільність при зміні кута нахилу. У статті проаналізовані різні рішення, що використовуються для створення системи стабілізації, і їхні переваги та недоліки. Наведена математична модель, у якій самобалансуючий робот представлений як перегорнутий маятник, тобто двоколісний транспортний засіб врівноважує себе у вертикальному положенні відносно землі. У якості регулятора запропонований LQR-регулятор, який забезпечує оптимальне керування замкнутою системою. Працездатність моделі та запропонованої системи стабілізації перевірені за допомогою імітаційного моделювання. Наведений приклад практичної реалізації робота та обрані основні компоненти

Оцінка потенціалу сонячної енергетики для живлення об’єктів комунального господарства міст

В.О. Чорна — 2023-12-28

Використання альтернативних джерел енергії в житлово-комунальному секторі господарства України є актуальним питанням сьогодення. Живлення побутових споживачів або об'єктів життєзабезпечення від фотоелектричної станції дозволяє досягти енергетичної автономії, знизити витрати на електричну енергію, зменшити негативний вплив на оточуюче середовище. За останні десять років спостерігається значне зниження вартості елементів сонячних енергетичних станцій з одночасним підвищенням якісних характеристик устаткування. Це впливає на швидкість переходу різних груп споживачів, від побутових до промисловості, на альтернативні джерела енергоживлення або використання гібридної енергетичної системи. На ефективність та продуктивність фотоелектричних станцій впливають тип використовуваних технологій та фактори оточуючого середовища. В процесі перетворення сонячної енергії можуть виникати втрати, які пов'язані з ефективністю сонячних панелей, інверторів та інших компонентів системи. Під час проектування фотоелектричної станції необхідно враховувати широту місцевості, де планується її встановлення, та можливі зміни погодних умов, через які може зменшитись виробництво сонячної енергії. Для підвищення надійності енергоживлення устаткування в житлово-комунальному секторі господарства запропоновано виконати оснащення насосної станції підвищення тиску в водопровідній мережі дев'ятиповерхового житлового будинку сонячними панелями. Розрахунок кількості генерованої сонячною електростанцією енергії проведений з урахуванням кута встановлення панелей, обраним відповідно до широти регіону. Для розрахунків необхідної кількості панелей обрано метод, що враховує кількість прямої та розсіяної сонячної радіації, що поступає на поверхню сонячної панелі. За результатами розрахунків порівняно потенційний обсяг годинної генерованої потужності протягом року та споживаної годинної потужності. Встановлено, що потенційно високою є продуктивність станції в весняно-літній та літньо-осінній період, але забезпечити зростаючий в вечірній час попит на електроенергію вона не в змозі. У весняно-літній період ранковий максимум споживання енергії можливо забезпечити за рахунок фотоелектричної станції. За сприятливих погодних умов обсяг генерованої потужності буде більшим, ніж потужність споживання, а надлишок генерованої енергії може бути накопичений в акумуляторі та використаний у вечірній час. Розрахунок терміну окупності інвестицій в сонячну станцію розрахований за методом дисконтування та становить 1,6 роки

Моделювання динамічних режимів узагальненої помпової станції з асинхронним електроприводом відцентрових помп

В.Г. Лисяк — 2023-12-28

На основі системного підходу та принципу електрогідродинамічної аналогії створено формалізовану математичну модель узагальненої системи асинхронних відцентрових помпових агрегатів багатоагрегатної помпової станції з асинхронним електроприводом відцентрових помп. Одержану математичну модель верифіковано шляхом її адаптації до помпової станції заданої конфігурації. Проведено комп’ютерне симулювання ряду оперативних та аварійних режимів роботи помпової станції з чотирма гідравлічно з’єднаними помпами. Запропоновано сферу використання та шляхи вдосконалення розробленої моделі, а також напрямок подальших досліджень

Аналіз утворення реакційної зони взаємодії у розплаві конвертеру та систематизація рівнянь з визначення глибини її проникнення

П.О. Юшкевич — 2023-12-28

Важливим аспектом у ході експлуатації конвертерів за технологією верхньої продувки є можливість впливу високотемпературної реакційної зони взаємодії на поверхню футерівки конвертеру. За умови утворення нераціональної глибини проникнення реакційної зони взаємодії, відбувається суттєва інтенсифікація зносу футерівки днища конвертера. Подібне призводе до передчасного її виходу з ладу або може викликати явище прогару днища футерівки та сталевого кожуху конвертеру з непередбачуваним зливом розплаву. Наведене є небезпечною аварійною ситуацією для умов металургійного виробництва. Одним з шляхів уникнення такого явища є передчасна прогнозна оцінка особливостей утворення реакційної зони взаємодії та глибини її проникнення у шари об’єму розплаву металу. Співставлення її розмірів з відповідними розмірами робочого простору конвертерної ванни. На сьогодні існує багато свідчень та рівнянь, що стосуються реакційної зони взаємодії для різних способів та режимів продувки конвертерної ванни. Однак потрібне сучасне представлення основних типів геометричного утворення реакційної зони взаємодії у кисневому конвертері за умови продувки через верхню фурму, незалежно від конструкції багатосоплового наконечника та режиму продувки. Відповідно до мети та завдань роботи за особливостями геометричного формування запропоновано три основні характерні типи утворення реакційної зони взаємодії у кисневому конвертері за умови продувки через верхню фурму з багатосопловим наконечником різної конструкції та режимом продувки: роздільне утворення окремих незалежних реакційних зон взаємодії певних геометричних розмірів, кількість яких дорівнює кількості кисневих струменів, що безпосередньо діють на поверхню розплаву та проникають у глиб його шарів; згруповане утворення декількох об’єднаних незалежних реакційних зон взаємодії, що утворюються за рахунок об’єднання разом двох та більше одиночних реакційних зон, створених незалежними кисневими струменями; об’єднане утворення однієї суцільної реакційної зони взаємодії за рахунок злиття зовнішніх контурів усіх одиночних реакційних зон взаємодії, що сформовані незалежними кисневими струменями у єдину об’єднану реакційну зону взаємодії. Окрім цього сформовано добірки рівнянь для визначення L_rzv – глибини проникнення реакційної зони взаємодії газових (кисневих) струменів у розплав металу, що знаходиться у робочому просторі ванни конвертеру. Розділення рівнянь на добірки виконано відповідно до типу фізичного моделювання, що було виконано для їх отримання. Перша добірка рівнянь, що були отримані на підставі обробки результатів експериментів низькотемпературного фізичного моделювання, складається з 13 рівнянь. Друга добірка рівнянь, котрі отримані за рахунок обробки результатів експериментів з високотемпературного фізичного моделювання, складається з 7 рівнянь

Вплив нагріву газу на розрахункові надзвукові параметри струменя газопорошку при продувці шлаку в конвертері. Повідомлення 1

Asseel Mohammed Kadhim — 2023-12-28

У статті показано, що одним із приоритетніших завдань у технології виробництва сталі є підвищення довговічності футеровки кисневих конвертерів. Показано, що шлакодувка є радикальним способом підвищення довговічності футеровки кисневих конвертерів. При продувці розплаву киснем вміст МgО в шлаку становить 6-8%. Для підвищення хімічної спорідненості шлаку та футеровки пропонується продувка конвертерного шлаку азотом або газопорошковими струменями. Для досягнення оптимальної хімічної спорідненості футеровки і шлаку останній рекомендовано модифікувати з метою збільшення в ньому оксиду магнію. Показано, що спроба підвищити ефективність моделювання дуже складних процесів взаємодії надзвукових струменів з конвертерним шлаком ще не вирішена. Зроблено критичний аналіз існуючих методів розробок математичної моделі, що базується на використанні відомих газодинамічних співвідношень взаємодії вільних турбулентних струменів з розплавом. Встановлено, що в шлаковий розплав завжди потрапляють лише надзвукові струмені з характерною для них ударно-хвильовою структурою. Наведено інтегральний метод розрахунку параметрів газопорошкового потоку в надзвуковому соплі з урахуванням концентрації порошку. Встановлено, як нагрівання газової суспензії впливає на необхідний тиск перед сопловим блоком, швидкість і щільність потоку у вихідному перерізі надзвукового сопла

Вплив нагріву газу на розрахункові надзвукові параметри струменя газопорошку при продувці шлаку в конвертері. Повідомлення 2

Asseel Mohammed Kadhim — 2023-12-28

В статті наведено результати чисельного моделювання взаємодії надзвукового нерозрахункового газопорошкового струменя з навколишнім сильно нагрітим середовищем порожнини конвертера, у тому числі з частинками шлаку, які викидаються струменем. Методика визначення глибини проникнення струменя у розплав є предметом багаторічних дискусій, але вона аналітично не вирішена. Запропоновано новий підхід до вирішення цієї проблеми, який полягає в тому, що в даній роботі структура розглядається не за законами дозвукової турбулентної течії, а як надзвукова нерозрахункова. В даній роботі стоїть завдання – для підвищення стійкості шлакової корки в азот передбачено подачу порошку MgO, який в свою чергу потрапляє у струмінь, сповільнює його. Для вирішення цього питання запропоновано розв’язання багатопараметричних рівнянь для встановлення впливу нагріву на якісні характеристики шлакової корки на поверхні футеровки. Створена фізична модель, яка передбачає витікання газопорошкового струменя (N₂+ порошок) із сопла Лаваля. Встановлено формування за межами сопла струменю, що стає надзвуковим нерозрахунковим з ударною хвилею структурою. Найважливішою гідрогазодинамічною характеристикою газоструминного потоку є його імпульс, який залежить від ряду факторів і фізичних ефектів. Схема вирішення досить високотехнологічної задачі передбачає наступне: розрахунок параметрів газопорошкового потоку на виході із сопла; розрахунок кількості приєднаної газової маси з навколишнього середовища; температури; швидкості імпульсу; -потужності струменю і т.і. Встановлено, що в окремих випадках, коли забезпечується хімічний зв’язок між шлаком і футеровкою (коли має місце оптимальне значення MgO і CaO в шлаку), подачу вогнетривкового порошку можливо припинити і тоді шлак буде роздуватися тільки струменем азоту. Використовуючи закон сталості імпульсу в різних перерізах струменя (наприклад, у вихідному перерізі сопла і в фіксованому перерізі потоку хх), можливо розрахувати: повний імпульс, середньомасову швидкість азотно-порошкового струменя, середньомасову температуру струменя. Показано, що найбільш суттєво на потужність газопорошкового струменя, що витікає в розплав, впливає нагрівання газодисперсного потоку до температури t_oперед фурменими соплами. Встановлено, що підвищення температури від 50°С до 600°С призводить до збільшення імпульсу майже у 2,75 рази. Спільне рішення майже 50 рівнянь (повідомлення 1 і 2) дозволяє наочно представити картину взаємодії надзвукового струменя з ударними хвилями і розплавом, а також розробити рекомендації щодо підвищення енергоефективності шлакодувної технології. Оскільки проведення експерименту в порожнині конвертера складно, результати чисельних розрахунків перевірені методом особливих випадків

Розвиток методу визначення параметрів деформування і залишкових напружень металу у виробництві прямошовних труб великих діаметрів з застосуванням експандування

В.У. Григоренко — 2023-12-28

З 2020 року в Україні ТОВ НВП «УКРТРУБОІЗОЛ» почало експлуатувати технологічну лінію виробництва труб великого діаметру (ТВД) для магістральних нафто - і газопроводів з гідромеханічним експандером. З 2023 року в України припинили дію міждержавні стандарти ГОСТ 20295-85 та ГОСТ 10706-76. Постановка проблеми. Потрібні українські стандарти. Потрібно визначення раціональних значень деформацій та ефективності експандування зі зниження залишкових напружень в металі труб. Ціль. Розробка українських стандартів з виробництва ТВД та визначення впливу експандування на залишкові напруження. Методика. Застосаний метод розрізання кілець. Результати. Розроблено та введено в дію за участю автора – ДСТУ 9219:2023; ДСТУ 9218:2023 та ТУ 24.2–05757883–095:2022. Досліджені труби діаметром 630 мм, зі стінкою 8 мм, зі сталі S335 та з гарячекатаного рулонного листа. Розкриття між повздовжніми кромками трубної заготовки після гибки становило 70-80 мм. Для кільця після зварки розкриття склало 180 мм, а для кілець експандованих на 0,8 %, 1,2 % та 0,4 % -58-53 мм. Це вказує на те, що залишкові напруження після експандування були значно меншими ніж у трубі після зварки шва, а величина зміни експандування від 0,4% до 1,2% не дає впливу на залишкові напруження. Наукова новизна. Вперше для JCOЕ-технології виробництва ТВД з рулонного гарячекатаного листа визначили експериментально вплив експандування на залишкові напруження. Показано, що розкриття кілець при експандуванні суттєво зменшуються. Вперше для JCOЕ-технології виробництва ТВД визначили вплив величини експандування на зниження залишкових напружень. Показано, що деформації 0,4-1,2% дають однакове розриття кілець після експандування. Практична значимість. Отримані результати можуть бути корисними для персонала підприємств з виробництва сталевих зварних ТВД та проектних організацій при проектуванні нафтогазопроводів

Стіна. Унікальні функціональні властивості

В.С. Волошин — 2023-12-28

Вперше звертається увага на дуже поширений елемент багатьох будівельних та інших споруд, що позначається словом «стіна», з точки зору її функціональності і ролі в розвитку інженерної думки, її фундаментальності як технічної споруди в розвитку людини і всього суспільства, а також унікальних властивостей цього елемента, що характерні не тільки для зведення будівель, але і для інших суміжних систем, зокрема, для визначення сфер, призначених для реалізації функцій і потреб людини. Систематизовані основні функції, що виконує стіна на користь людини, і які роблять її соціально корисним об’єктом. Відзначено властивість стіни структурувати житловий простір людини відповідно до виконуваних функцій, яка мало вивчена в сучасній літературі. У такому аспекті елемент будівель і споруд – стіна – відповідає не тільки вимогам життєзабезпечення або безпеки людини, а й представлений як фактор, що має соціально-економічне значення, зокрема, сприяє розвитку землеробства, ремісництва, осілості. Технічні характеристики узагальненої конструкції – стіни – представлені в порівнянні з відомими технічними закономірностями функціонування інших фундаментальних винаходів – важеля, колеса, вогнища тощо. У статті представлено узагальнюючі властивості, які роблять ці об'єкти надзвичайно актуальними для суспільства, тому ж вони і стали поворотними точками в розвитку людства. Показані основні функції, які забезпечує такий елемент, як стіна, для багатьох систем, деякі з них є унікальними і єдино можливими, завдяки конструкції жорсткої вертикальної площини в житловому просторі для людини. Представлені залежності, що описують умови енергетичного обміну, завдяки яким виконуються основні функції стіни – захист від зовнішніх джерел енергії – теплової, акустичної, кліматичної, інформаційної та ін., а також збереження внутрішньої енергії в системі «стіна-житло». Робота має перспективи розвитку, виглядаючи з того, що сучасні конструкції стіни отримують істотні зміни в напрямку їх подальшої уніфікації, розширення функціональної спрямованості на користь людини

Розвиток методів впливу на психоемоційний стан учасників дорожнього руху як транспортну надсистему

А.П. Фалендиш — 2023-12-28

Для ефективної організації дорожнього руху на вулично-дорожній мережі міста, планування обсягів і властивостей транспортних потоків, оперативного управління ними та зменшення рівня небезпеки у критичних точках мережі необхідно враховувати низку різних за природою факторів, деякі з яких мають непрогнозований характер. До таких факторів відноситься, зокрема, і психоемоційний стан кожного з учасників руху, який зумовлює поведінкові алгоритми водіїв і пішоходів, впливає на час їх реакції та кількість можливих помилок, а в загальному розумінні формує також певну соціокомунікативну атмосферу, в якій співпрацює та взаємодіє велика кількість осіб. Це стає передумовою виникнення неочікуваних внутрішніх впливів. Тобто, множину психоемоційних станів, зв’язків між ними, зовнішніх факторів і рівнів їх вагомості, засобів контролю та моніторингу, методик і алгоритмів втручання в зазначені процеси доцільно розглядати, як розвинену багаторівневу систему, яка може досліджуватися за допомогою системного аналізу, моделювання та засобів теорії вірогідності

Біогаз як добавка до стисненого природного газу для двигунів транспортних засобів

Р.В. Симоненко — 2023-12-28

У статті розглядається можливість застосування біогазу для двигунів транспортних засобів (ТЗ), у якості добавки до стисненого природного газу та приведено результати експериментальних досліджень екологічних показників і паливної економічності ТЗ, обладнаного бензиновим двигуном та переобладнаного для роботи на суміші біогазу та стисненого природного газу. Доведено, що використання біогазу як моторного палива для двигунів ТЗ зменшує енергетичну залежність від нафтових палив та викиди шкідливих речовин у відпрацьованих газах двигуна ТЗ, а використання біогазу як добавки до стисненого природного газу надасть можливість не витрачати додаткові ресурси для його очищення. Виконано порівняльний аналіз паливно-економічних та екологічних показників роботи двигуна ТЗ в режимах Європейського міського їздового циклу під час роботи двигуна на стисненому природному газі, суміші біогазу та стисненого природного газу та рідкому нафтовому паливі бензині марки А-92

Дослідження ефективності роботи серіалізаторів даних мови програмування C# за допомогою розробленого програмного продукту для тестування

О.Ю. Балалаєва — 2023-12-28

У статті розглянуто питання використання серіалізаторів даних для реалізації проєктів, пов'язаних з обробкою великих обсягів даних, а також із підтримкою високошвидкісної передачі даних у розподілених системах. Показано, що в даному контексті вибір найбільш ефективного механізму серіалізації має критичне значення для забезпечення продуктивності та масштабованості додатків. Метою даної роботи є дослідження ефективності роботи серіалізаторів даних мови програмування С# за допомогою розробки програмного продукту для тестування серіалізаторів з використанням різних за обсягом і типом даних об’єктів. Проведено огляд наукових досліджень застосування різних форматів серіалізації даних: XML, JSON, BSON, MessagePack, Smile, Protocol Buffers, Flat Buffers, Apache Thrift. Зроблено висновок, що найбільш популярними на сьогодні є формати XML та JSON, виконано їх порівняльний аналіз. Обґрунтовано доцільність використання JSON-формату серіалізації, що обумовлено його безпечністю у порівнянні з бінарним форматом, меншим розміром у порівнянні з XML-форматом, а також підтримкою більшістю засобів розробки програмних продуктів. Обрано платформу .NET, яка надає стандартні інструменти для JSON-серіалізації мови програмування С#, а саме: System.Runtime.Serialize.Json та System.Text.Json, які постачаються за замовчанням. Проаналізовано найбільш популярні програмні рішень для серіалізації об’єктів C#, показано доцільність тестування таких серіалізаторів, як Jil, Json.NET, Utf8Json, SpanJson та стандартних серіалізаторів з метою виявлення переваг та недоліків їхнього використання для реалізації конкретних задач та проєктів. Для створення програми-тестувальника обрано бібліотеку мови програмування C# BenchmarkDotNet. Зазначено, що даний фреймворк платформи .NET дозволяє перетворювати методи на тести та створювати тестування ефективності завдяки потужному статистичному механізму. Наведено діаграму класів та діаграму компонентів розробленого програмного забезпечення. Проведено дослідження 5 серіалізаторів даних, які включали виконання 7 експериментів з серіалізації об’єктів з різними типами даних. Проаналізовано витрати часу та оперативної пам’яті при серіалізації малого та великого об’єктів; об’єктів, що містять одновимірні, двовимірні та тривимірні масиви натуральних чисел, об’єкта зі складним ланцюгом спадкування класів, а також об’єкта, що містить словник. Результати експериментальних досліджень показали залежність ефективності серіалізаторів від типу та обсягу даних, які потрібно серіалізувати. Зроблено висновок, що не існує універсального серіалізатора, який буде показувати найкращі результати в усіх випадках. Надано рекомендації щодо використання різних серіалізаторів з урахуванням вимог конкретного проєкту

Програмне забезпечення для поліпшення якості зображення при збільшенні його формату після зйомки

О.О. Тузенко — 2023-12-28

У статті розглянуто цифрові зображення різних типів, а також види комп’ютерної графіки. Виявлено, що в растровій графіці базовим компонентом зображення є точка, в такому випадку у векторній графіці – лінія. Різноманітні векторні формати мають різноманітні колірні можливості. Основною перевагою є можливість масштабування їх без втрати якості, а також відносно незначний розмір файлів, що їх містять. Це спрощує передачу векторних зображень по електронних каналах зв'язку. Запропоновано конкретний алгоритм поліпшення растрових зображень, а саме з використанням квадратичного кореня значень кольорів й без використанням квадратичного кореня значень кольорів. Основним завданням було досягнення результату вдосконалення випадкового кольорового растрового зображення низької роздільної здатності без втрати якості та роздільної здатності. Ключовим моментом методу є порівняння та поєднання вертикальної, горизонтальної та діагональної інтерполяції, що дозволяє досягти кращої точності обчислення глибини кольору. Цей метод ніколи не використовувався в комерційному науковому програмному забезпеченні, хоча існують різні варіанти комбінованих методів інтерполяції, подібних до поточного. У цій статті було досліджено два різні підходи до повторного розрахунку матриці зображення під час уточнення зображення, а саме його збільшення, як квадратичне значення глибини кольору вплине на цільове значення кольору. Результати показують, що такий підхід дозволяє зберегти більше деталей у тінях і контури під час інтерполяції, хоча зображення дещо втрачає глибину кольору. Експеримент показує, що цей метод інтерполяції з квадратичним коренем значень кольорів дозволяє збільшувати та покращувати кольорові зображення зі складною структурою тональної кривої та зберігати деталі об’єктів на місці, хоча глибина кольору погіршується, особливо в найглибших відтінках і в чорному. Навпаки, метод комбінованої інтерполяції без підведення в квадрат дає значно кращий результат із кольоровою інтерполяцією, але втрачає деталі в темних областях початкового зображення. Запропонований метод може бути використано у різних сферах

Порівняння алгоритмів оцінки відстані між словами для пошуку схожих речень

Т.Д. Гончаренко — 2023-12-28

У статті розглядається розробка системи пошуку схожих пропозицій на основі оцінки відстані між словами. Алгоритми неточного порівняння дають змогу пошуковим системам враховувати контекст запиту, зважаючи на можливі помилки або варіації написання слів. Це особливо важливо в умовах, коли користувачі можуть використовувати різні форми вираження однієї і тієї ж ідеї. Такі алгоритми стають ключовим елементом у створенні інтелектуальних пошукових систем, здатних розуміти суть запиту та надавати релевантні результати, навіть якщо введення містить помилки. Розроблене програмне забезпечення може бути застосовано в інформаційному пошуку, обробці природної мови, виявленні плагіату, геноміці та багато іншого. Розглянуті в статті методи й алгоритми можуть знаходити широке застосування у сферах, де необхідний високий рівень точності в інтерпретації та зіставленні текстових даних. В інформаційному пошуку вони допомагають поліпшити якість результатів, пропонуючи користувачеві більш релевантні варіанти відповідей на його запити, навіть якщо вони містять друкарські помилки або граматичні помилки. В обробці природної мови алгоритми можуть використовуватися для аналізу і розуміння людської мови, що є ключовим аспектом у створенні чат-ботів, систем машинного перекладу та інтелектуальних асистентів. При виявленні плагіату ці алгоритми здатні точно визначати схожість текстів, що важливо в академічних і дослідницьких колах. У геноміці ці методи можуть застосовуватися для зіставлення генетичних послідовностей, що має важливе значення в дослідженнях з біоінформатики. Таким чином, розроблене програмне забезпечення пропонує багатогранне застосування в різних галузях науки і техніки, де потрібен глибокий аналіз і розуміння текстових даних

Розробка вебдодатку для магазину декоративних рослин за допомогою стеку технологій Laravel + React

О.О. Тузенко — 2023-12-28

У даній статті проаналізований поточний стан сегменту вебдодатків, які можуть бути використані для побудови Інтернет-магазину у сфері торгівлі квітами та кімнатними рослинами. Був проаналізований міжнародний та український досвід проектування додатків для електронної торгівлі у цій сфері, підсвічені особливості електронної торгівлі рослинним товаром, специфіка сегментування асортименту та організації продажів. У статті детально висвітлені варіанти рішення та організації стеку програмування для даного проекту, а також досить ретельно висвітлена структура проекту і певні особливості його функціонування. Параметри, на основі яких приймалось рішення про вибір системи управління базою даних, мова програмування, фреймворки та допоміжні засоби висвітлені окремо. Основним критерієм для вибору методики розробки, середовища та підходів є доцільність, тому що проект є невеликим и досить дешевим, тому його функціонал повинен бути раціонально обмеженим з можливістю подальшого розвитку та масштабування, тому важливою задачею було відшукання балансу між швидкістю розробки та якістю та можливістю подальшої підтримки проекту. За результатами аналізу було обрано стек на основі популярного фреймворку Laravel і супутніх технологій. Одним з ключових питань при розробці Інтернет-магазину або іншої платформи для електронної комерції є організація категорій та фільтрів. Сфера продажу рослин є досить специфічною, тому що параметри рослин значно відрізняються від параметрів товарів, що найчастіше продають через Інтернет, техніки та одягу. Організація фільтрів потребує глибинного підходу, починаючи від вибору відповідної технології баз даних, побудування системи сутностей і адаптації коду як на фронтенді, так і на бекенді, до цієї задачі, тоді як для задач формування замовлення, оплати і оформлення доставки існують досить раціональні рішення, організація категоризації і фільтрації часто потребує індивідуального підходу

Дослідження методологій пошуку текстової інформації із використанням можливостей платформи Elastic

О.В. Краснопьоров — 2023-12-28

Ця робота присвячена аналізу та оптимізації процесу пошуку додатків з використанням програмного засобу ElasticSearch. Предметом дослідження є платформа Elastic у контексті пошуку та аналізу даних. Об'єктом – оптимізація процесу пошуку та аналізу даних на базі цієї платформи. Метою даної роботи є дослідження можливостей та особливостей використання ElasticSearch для створення ефективного пошукового механізму додатків у великих аплікаційних магазинах. Визначено основні завдання для досягнення мети роботи. Проведений аналіз наукової літератури щодо методів та технологій пошуку та аналізу даних на основі платформи Elastic. Розглянуті основні складові та можливості платформи Elastic, включаючи ElasticSearch, Kibana та LogStash. Здійснений порівняльний аналіз ефективності пошуку на платформі Elastic та альтернативних рішень. Розроблений та реалізований тестовий сценарій для оцінки швидкодії та точності пошуку за допомогою платформи. Реалізований сервіс, який забезпечує функціонал пошуку для додатків. Розглянуті можливості інтеграції розробленого сервісу з існуючими додатками та системами для оптимального використання його функціоналу. Проведено тестування розробленого сервісу з використанням різних наборів даних для підтвердження його ефективності та точності. Визначені можливості масштабування та оптимізації розробленого сервісу для оптимальної продуктивності при використанні великих обсягів даних. Порівняно результати використання розробленого сервісу з аналогічними рішеннями та надані висновки щодо його конкурентоспроможності. Розроблена інструкція з використання розробленого сервісу та надані рекомендації щодо його ефективного впровадження в практичних сценаріях. Проведений аналіз отриманих результатів та зроблені висновки щодо ефективності та практичної цінності розробленого сервісу для вирішення конкретних завдань обробки та аналізу великих обсягів даних за допомогою платформи Elastic. Проведено емпіричне дослідження, використовуючи реальні набори даних, для оцінки ефективності пошуку на платформі. Вивчені можливості оптимізації та підвищення продуктивності пошуку на платформі шляхом конфігурації та налаштування. Зроблені висновки щодо ефективності пошуку за допомогою платформи Elastic та надані рекомендації щодо її використання в конкретних сценаріях

Розробка вебдодатку для електронної комерції

О.О. Тузенко — 2023-12-28

У даній статті проаналізований процес проектування та побудові вебдодатку, який працює за так званою моделлю маркетплейсу, тобто це суб’єкт електронної комерції, який зазвичай не продає товари самостійно, але надає майданчик для приватних підприємців, компаній та приватних осіб для систематичного продажу товарів чи послуг. Ці програмні комплекси відрізняються нестандартними для електронної комерції групами користувачів (не тільки покупці в якості клієнтів, але і покупці, і постачальники послуг) та специфічною манерою взаємодії між користувачами, які виступають у різних ролях, таким чином ці проекти реалізують бізнес-модель Customer-to-Customer, вирішуючи задачі посередництва, реклами, а також безпеки та арбітражу конфліктів. Програмних рішень такого типу на ринку вдосталь, але майже всі вони мають надлишковий функціонал, складну систему модерації, а найбільші ще й досить активне і конкурентне середовище. Програмний продукт такого типу має особливу архітектуру, тому що йому доводиться вирішувати різноманітні задачі, частина яких виходить за рамки простих угод купівлі-продажу та транзакції грошей від покупця до продавця. Насамперед, платформа повинна забезпечити взаємодію, безпеку даних, переводів, захист від фішингу, розв’язання конфліктів. Функціонал таких проектів екстенсивно зростає, що, з одного боку, дозволяє залучити більше користувачів із різними потребами, з іншого ж – суттєво ускладнює взаємодію, навіть може робити процес продажів та купівлі неефективним і непрозорим. Мінімалістичний підхід до проектування дозволив зупинитись на головному функціоналі і дослідити на цьому прикладі основні риси даного типу програмного забезпечення. В якості програмного стеку було обрано PHP+Node.JS+MySQL у серверній частині (бекенді) та Javascript у реалізації фреймворку Vue у якості браузерного. На бекенді для пришвидшення розробки використано фреймворк Laravel, який дозволяє вирішити більшість рутинних задач і створити якісний та стабільний проект з використанням підходу REST API

Визначення типу вибухонебезпечного предмету за допомогою дерева рішень

Д.В. Кажан — 2023-12-28

В роботі наведено метод дерева рішень для класифікації типу вибухонебезпечних предметів. Це дозволяє робити висновки відносно типу вибухонебезпечного предмету, що заховано в залежності від типу ґрунту. Дана проблематика є актуальною, оскільки дозволяє обґрунтовано пояснювати тип небезпеки в залежності від різних зовнішніх факторів. В роботі запропоновано загальне представлення побудови дерева рішень для визначення виду вибухонебезпечних предметів. Крім цього в роботі надано візуалізацію розбиття на вузли для наочного представлення побудови дерева рішень з урахуванням розбиття на піддерева та вузли. У якості вузлів виступають основні атрибути: напруга, висота датчика над рівнем ґрунту, тип ґрунту. Наведено алгоритм побудови дерева рішень та структурну блок-схему алгоритму ID3. Було проведено дослідження, на основі якого було обрано для вимірювання хаосу розбиття дерева рішень ентропію. Були перелічені основні характеристики алгоритму ID3 з урахуванням предметної галузи, в якій він застосовується. В роботі наведено одне з побудованих дерев рішень, що було побудовано в рамках досліджень для визначення типу вибухонебезпечного предмета в залежності від можливого типу ґрунту, на прикладі це сухий та піщаний ґрунт

Вебдодаток для допомоги тимчасово переміщеним особам у Німеччині

О.О. Тузенко — 2023-12-28

В цій статті розглянуто процес побудови інформаційної системи, яка сконцентрована на потребах дуже широкої групи людей – українських біженців у Німеччині. Бюрократична система Німеччини вкрай складна, зокрема у сфері міграційного законодавства, тому людям, які прибувають в країну, потрібна допомога, але волонтерська допомога поступово зменшується, тому виникає потреба у інформаційній системі, яка допоможе зорієнтуватись самостійно. Більшу частину питань, пов’язаних з інтеграцією, людині доводиться вирішувати самостійно, а систематизованих різнонаправлених джерел інформації немає, збір інформації про необхідні дії та вимоги законів є досить складним. Тому розробка допоміжної системи для орієнтації людей у нових умовах, що дозволить розвантажити роботу волонтерів і допомогти людям легше орієнтуватись самим, є дуже актуальною. Дана інформаційна система виконана у формі вебдодатку, який використовує в стеку програмування комбінацію MySQL в якості бази даних, PHP у якості основної мови серверної частини (бекенду) у реалізації фреймворка Laravel та Javascript у реалізації React в якості основної мови браузерного клієнта (фронтенда). Одна з ключових проблем, висвітлених у даній статті, це проблема збору та організації інформації серед різнопланових даних, коли джерела, типи даних та швидкість їх застарівання кардинально відрізняються у кожному окремому випадку. Окрім цього, означена важливість дизайну користувацького досвіду через дані в умовах, коли неможливо провести повноцінне дослідження із анкетуванням, фокус-групами і поетапним тестуванням різних підходів до організації даних. Основною задачею дослідження слід вважати саме досвід побудови додатку, який допоможе створити зрозумілий і чіткий алгоритм дій по прибуттю до Німеччини, забезпечить необхідною актуальною і достовірною інформацією, а також надасть довідку з різних аспектів адаптації і перебування в країні у якості особи під захистом

Система пошуку однакових геометрій при побудові 3-D моделей

О.І. Проніна — 2023-12-28

У статті розглядається система пошуку однакових геометрій при побудові 3D-моделей. Використання алгоритмів пошуку схожих 3D-моделей водяних структур може відігравати ключову роль у різних галузях, включаючи виробничі процеси, де потрібно швидко ідентифікувати та класифікувати водяні компоненти. У цій статті розроблено ефективну модель на основі оптимізованого алгоритму порівняння водяних структур, що дозволяє точно визначати геометричні особливості без потреби у складній попередній обробці. Запропонована модель досягла високої точності в розпізнаванні схожих 3D-моделей, ефективно працюючи навіть коли використовується сцена з багатьма полігонами. Ця модель може бути використана для ідентифікації в режимі реального часу як для окремих 3D-об'єктів, так і для комплексних 3D-сцен. У цій статті детально розглядається система пошуку однакових моделей та її важливість у різних галузях, включаючи виробничі процеси, де потрібно швидко ідентифікувати та класифікувати геометрії для їх призначення. Однак, ця система не обходиться без математичної підтримки, і метою даної статті є побудова математичної моделі для оптимізації процесу пошуку однакових моделей. Важливим аспектом цього дослідження є розробка ефективної математичної моделі на основі оптимізованого алгоритму пошуку та порівняння, яка дозволяє точно визначати геометричні структури. Ця модель має великий потенціал у роботі зі схожими 3D-моделями, навіть в умовах коли у проєкті використовується багато геометрії. Робота над оптимізацією алгоритмів порівняння є постійним завданням для науковців та інженерів, оскільки вона дозволяє покращувати якість та продуктивність систем пошуку. Результати цього дослідження можуть бути корисними для широкого спектру застосувань, де важлива висока точність і швидкість обробки даних. Запропонована модель показує високу точність в розпізнаванні схожих 3D-моделей, що є важливим досягненням в моделюванні. Вона може бути використана для ідентифікації в режимі реального часу, незалежно від того, чи мова йде про окремі 3D-об'єкти, чи про складні 3D-сцени, реконструйовані з послідовностей зображень або відео. Таким чином, ця стаття вкладається в загальний контекст досліджень у цій області і відкриває нові можливості для реалізації систем пошуку однакових моделей

Автоматизована інформаційна система SMM-лідогенерації в месенджері Telegram

О.О. Тузенко — 2023-12-28

В даній статті було розглянуто створення автоматизованої системи для пошуку зацікавлених користувачів – лідів – в середовищі популярного месенджера Telegram. Оскільки месенджер не є соціальною мережею, а також суттєво відрізняється за способом взаємодії від будь-якого вебсервісу, то пошук цільової аудиторії в ньому ускладнений. Головним чином він складний через відсутність будь-яких рекомендації для користувача щодо контенту, каналів, чатів та повну відсутність стрічки новин і рекомендованих джерел контенту. В цій статті описується створення інструменту для пошуку зацікавлених користувачів у вигляді Telegram-боту, який взаємодіє з Telegram через API, а за допомогою мовних інструментів аналізує повідомлення в чаті, допомагаючи визначати дискусії на визначені теми, а саме для визначення зацікавлених у конкретних темах користувачів, необхідно аналізувати тексти дискусій у публічних чатах та визначати, які саме теми обговорюють учасники чату. Для такого аналізу необхідні інструменти аналізу природньої мови і контексту бесіди. Бот створений у наступному технологічному стеку: в якості основної мови обрано Python, за взаємодію з серверами Telegram відповідає pyTelegramBotAPI. Отримані та проаналізовані дані зберігаються у MySQL базі даних, обробка текстової інформації виконується у декілька етапів, у яких задіяні бібліотеки обробки природньої мови для мови Python та штучний інтелект, а точніше велика мовна модель ChatGPT. Даний бот збирає та аналізує інформацію, а після того надає звіт, скільки згадувань в рамках заданої адміністратором теми мали користувачі чату, саме ці користувачі є потенційними лідами. Дана інформація допомагає будувати та покращувати маркетингові моделі просування товарів і послуг через публікацію дописів, посилань чи повідомлень у чатах, а також визначати ступінь зацікавленості аудиторії конкретною темою у живому спілкуванні

Прогнозування фінансових ринків за допомогою алгоритму випадкового лісу

А.В. Сергієнко — 2023-12-28

В статті наведено матеріал стосовно аналізу фінансового ринку за допомогою алгоритму випадкового лісу. Розглянуто загальну проблему прогнозування фінансових ринків та роль сучасних технологій для точних прогнозів та автоматизації торгових стратегій. Проведений огляд існуючих моделей прогнозування та можливість їх застосування для фінансових ринків. Проаналізовані останні дослідження та публікації, на основі яких розроблено програму для проведення дослідження. Створена програма має модульну структуру та представляє собою бібліотеку, що може бути використана для подальшого дослідження. Була побудована та натренована нейрона мережа, яка за допомогою алгоритму випадкового лісу може робити аналіз за певний період та надавати прогнозування. В рамках дослідження були використані відкриті дані та проведений аналіз компанії Apple. В ході експериментів зроблені аналіз точності моделі під впливом гіперпараметрів, аналіз роботи моделі на різних ринкових умовах, порівняння з іншими методами прогнозування та аналіз впливу обсягу даних на точність моделі. Для прогнозування ринку було побудовано декілька математичних моделей нейронної мережі. Після чого вони були натреновані на обраних датасетах. Для тренування було взято інформацію за великий проміжок часу, дані за квартали, щоденний прибуток, прибуток за рік. Програмне забезпечення було написано на мові Python, використовувались ряд бібліотек, а саме yfinance, Sklearn-Scikit-learn, Matplotlib.pyplot, Pandas. В експериментальних дослідженнях було проведено порівняння результатів різних підходів до аналізу. Були порівняні моделі з використанням методу випадкового лісу та моделі лінійної регресії, що доводять доцільність використання методу випадкового лісу для такого роду задач. За допомогою графіків продемонстровані метрики та виведені середньоквадратичні помилки. Для визначення адекватності роботи розробленої нейронної мережі було проведено тестування на визначення помилок при порівнянні з іншими ринками

Проектування програмного забезпечення для моніторингу стану атмосфери

О.О. Тузенко — 2023-12-28

В даній статті розглянуто процес проектування вебдодатку, який дозволить аналізувати екологічні дані, зокрема заміри концентрацій певних забруднюючих речовин у повітрі, за допомогою апарату вейвлет-перетворень. Для покращення екологічної обстановки та попередження неблагополучних екологічних ситуацій необхідно здійснювати моніторинг стану навколишнього середовища. Екологічний моніторинг включає комплексну систему спостережень за станом навколишнього середовища, оцінку результатів спостережень, складання екологічного прогнозу з урахуванням впливу природних і антропогенних факторів. Дані моніторингу служать основним джерелом інформації для прийняття екологічно значущих рішень. Екологічні дані є стохастичними та відзначаються винятковою випадковістю, прямо чи опосередковано залежать від багатьох параметрів. Такі дані складно аналізуються за допомогою класичних математичних методів, а в деяких випадках, коли випадковість та розрізненість даних є високою, аналіз за допомогою аналітичних методів та пошук залежностей є неможливим. Дані про заміри концентрацій забруднюючих речовин, виконаних через певні проміжки часу, утворюють часові ряди. В даній роботі для аналізу часових рядів використовується інструментарій вейвлет-перетворень як дискретних, так і безперервних. На основі створеної математичної моделі виконано проектування вебдодатку для моніторингу стану атмосфери. Було зроблено моделювання архітектури проектy, а саме побудовано діаграма класів, діаграма компонентів, діаграма активності. Дане програмне забезпечення повинно бути у вигляді крос-платформного додатку, який встановлюється окремо. Було проаналізовано, обґрунтовано та прийнято рішення щодо написання цього додатку на мові програмування Python, з використанням бібліотек, які спрямовані на реалізацію математичних статистичних функцій, а саме бібліотек NumPy, Math, Statistics, а також PyWv для допомоги у реалізацій математичного апарату вейвлетів. Даний додаток дозволить аналізувати поточні та історичні дані з декількох джерел для того, щоб аналізувати тенденцій до змін у стані атмосферного повітря

Дослідження та оцінка ефективності методологій розпізнавання рукописних символів з використанням згорткових нейронних мереж

О.Ю. Балалаєва — 2023-12-28

У роботі проведено аналіз можливостей використання нейронних мереж глибокого навчання для реалізації інформаційних систем обробки текстів, обґрунтовано перспективність даної технології та можливості її удосконалення. Розглянуто можливість використання бази рукописних цифр MNIST, а також бази рукописних букв і цифр EMNIST, а саме набору EMNIST Letters. Проведено моделювання об’єкта дослідження в нотаціях IDEF0 та IDEF3 для варіанту «AS-IS». Виявлено, що найбільше питань викликають «Побудова набору даних для навчання моделі» та «Вибір архітектури згорткової нейронної мережі». Запропоновано заходи з реінжинірингу, а саме показано доцільність використання крім відомих наборів EMNIST та MNIST додатково створеного в рамках роботи набору рукописних і курсивних шрифтів, що мають українські гліфи. Для цього обрані сучасні ІТ-інструменти, такі як бібліотека Pillow, Image Data Generator та пакет Scikit-Learn використано для виділення навчальних та тестових вибірок. Також крім початково запропонованих найпростіших архітектур CNN типу Lenet запропоновано використання більш складних архітектур типів AlexNet та VGG-16. З урахуванням запропонованих заходів з реінжинірингу побудовано діаграми IDEF0 та IDEF3 для варіанту «TO-BE». У роботі докладно проаналізовано результати розпізнавання рукописних українських літер та арабських цифр з використанням 6 різних архітектур CNN з використанням для навчання синтетичного набору даних. Дослідження, представлені в роботі, проведено з використанням програмного додатоку, розробленого на мові програмування Python з використанням пакету Scikit Learn, що надає користувачеві можливість розпізнати рукописний текст за допомогою багатошарового персептрона, що проведено саме з використання розробленої програми. Обґрунтовано, що на противагу простим архітектурам типу Lenet доцільніше використовувати більш складні варіанти, а саме архітектуру типу VGG-16. Проведено експериментальні дослідження впливу кількості параметрів CNN різних архітектур на точність розпізнавання та час навчання нейронної мережі. Також проаналізовано результати розпізнавання символів при розпізнаванні зображень, що не належать до навчальної або тестової вибірки

Використання хмарних технологій для автоматичної розсилки повідомлень в Telegram

А.В. Сергієнко — 2023-12-28

В статті розглянуто питання автоматизації розповсюдження повідомлень в месенджері Telegram за допомогою хмарних технології. Описано загальну проблему розсилки повідомлень декількома каналами. Зроблений огляд останніх досліджень та публікацій сучасних технологій обміну повідомленнями в Telegram, проаналізовані бібліотеки, фреймворки та сучасні патерни. Запропоновано методику використання потужностей AWS EC2 для створення масштабованого та надійного рішення для автоматизованої розсилки повідомлень. Детально описаний процес створення програми за запропонованою методикою. Описано її архітектуру та взаємодію модулів. Архітектура структурована таким чином, щоб інкапсулювати різні функції, кожна з яких служить певній меті в ширшому контексті автоматизованого розповсюдження повідомлень на платформі Telegram. Наводяться характеристики обраного сервісу AWS, обраної операційної системи, мови програмування та використаних бібліотек. Продемонстровано використання автоматичного масштабування в AWS, що автоматизує налаштування ресурсів на основі попередньо визначених критеріїв та забезпечує ефективне рішення для обробки коливань попиту та підтримки оптимальної продуктивності системи. Використані мова програмування Python та бібліотека Telethon. Показано взаємодію AWS EC2 з API Telegram та використання модуля Asynchronous Message Forwarding для організації обробки декількох каналів одночасно. Описані можливості програми – налаштування облікових записів Telegram, пошук повідомлень, автоматизована переадресація на кілька каналів та інші дії. Показані результати проведених тестувань розробленої програми, що показують, що автоматизація процесу пересилки повідомлень збільшує швидкість їх доставки у велику кількість чатів на 120 секунд, а це ефективніше в 40 разів, а її ресурсомісткість менша, ніж ресурсомісткість звичайного телеграм клієнту в 5 разів

Силовий розрахунок кліщового захоплювача і нова конструкція кернів колодязного крану

В.В. Суглобов — 2023-12-28

В прокатних цехах металургійних підприємств, пов'язаних з переробкою сталевих злитків у заготівлі (слябінгах, блюмінгах), застосовуються колодязні крани з кліщовими захоплювачами. Такі крани працюють у відділеннях нагрівальних колодязів, де використовуються, насамперед, для посадки зливків у колодязі і видачі їх у прокатку після нагрівання. Крім того, крани можуть застосовуватись для здійснення допоміжних операцій з обслуговування колодязів і ремонту обладнання. При конструкторському опрацюванні кліщових захоплювачів таких кранів виникає необхідність у визначенні зусиль затискання зливка, які в даному захоплюючому пристрої пов'язані з вагою самого зливка і вагою кліщів крана. Крім того, велике значення мають конструктивні особливості самої зони затискання, тобто конструкція деталей, які передають затискні зусилля на зливок. Ці деталі звуться кернами. Зрозуміло, що зусилля затискання і конструкція кернів повинні гарантувати надійне утримання та безпечне переміщення зливка. В процесі експлуатації крана керни зазнають широкого спектру навантажень: ударні, стискаючі, зминаючі навантаження від удару. При цьому, перебуваючи у контакті з розігрітим зливком, вони ж самі розігріваються до цієї ж температури. А через те, що їх періодично охолоджують у баках з водою, вони працюють ще й в умовах циклічних теплозмін. Конструкція і фізичний стан кернів мають велике значення для надійності роботи кліщового захоплювача. Несвоєчасна заміна кернів може призвести до негативних наслідків під час утримання зливку, стати причиною його обриву з руйнуванням колодязя, пошкодженням підлогового обладнання і небезпекою для обслуговуючого персоналу. В роботі на основі виконаного силового розрахунку кліщового захоплювача і аналізу переваг і недоліків сучасних конструкцій кернів запропоновані кілька варіантів нових, більш ефективних конструкцій. Авторами була створена математична модель взаємодії керна і зливка для перевірки глибини проникнення керна в тіло зливку і порівняно її з показниками відомих кернів. Встановлено, що при температурах видачі зливків маємо глибину проникнення в тіло зливка для кернів нової конструкції в 4 рази менше, а ніж для звичайних конусних кернів. Використання цих конструкцій дозволить забезпечити надійність роботи захоплювального пристрою при одночасному покращенні якості заготовки за рахунок зменшення кількості тріщин і закатів, пов’язаних з пошкодженням граней зливка від глибокого вдавлювання кернів

Визначення динамічних складових реакцій в підшипниках дискового валу роторних пил (повідомлення 1)

А.О. Іщенко — 2023-12-28

Для сучасного прокатного виробництва актуальним є питання міцності та надійності конструкцій роторних пил, які призначені для різання металопрокату. Метою даної роботи є визначення уточнених значень сил реакцій опорних підшипників дискового валу. Як відомо, при тривалій експлуатації об’єкту місце для посадки ріжучого диску на планшайбі зношується, інколи виникає похибка в отворі при виготовленні нового диску. Тому має місце ексцентриситет центру ваги диску. Наявність цього ексцентриситету враховується в роботі при визначенні шуканих сил за допомогою принципу Д’Аламбера умовного зрівноваження сил. Через те, що процес різання дисковою пилою дуже короткочасний, силу різання вважаємо силою удару. Величини сил реакцій в підшипниках визначаються під час різання з використанням теорем динаміки при ударі: теореми імпульсів та про зміну кінетичного моменту. Спроеціювавши векторні формули принципу та теорем на осі координат, отримані системи алгебраїчних рівнянь, з яких визначаються горизонтальні та вертикальні складові сил реакцій в підшипниках як при холостому режимі, так і при різанні. Через те, що вектор відцентрової Даламберової сили інерції диску змінює свій напрям, отримані формули сил реакцій при різних положеннях центру ваги диску. За результатами чисельного аналізу задачі, який планується, можна побудувати графіки залежностей горизонтальних та вертикальних складових сил тиску на підшипники від: величини ексцентриситету, вертикальної та горизонтальної складових сил різання, кутової швидкості та положення диску

Відновлення зношеного обладнання комплексним методом 3-D сканування та друку

Д.О. Рассохін — 2023-12-28

Реставрація обладнання – складний процес, який потребує комплексного підходу. Зношування деталей і вузлів великогабаритного обладнання призводить до зупинки технологічних процесів, зниження продуктивності, а іноді й до повного виходу з ладу всього виробничого ланцюга. У більшості випадків ремонт на місці неможливий. Однак сучасні технології CAD дозволяють не тільки оцінити ступінь зносу, але й підказують шлях до відновлення. Широке поширення 3D-друку значно спростило процес створення окремих деталей. Однак висока точність готового виробу багато в чому залежить від якості моделі. Швидке отримання високоточної моделі можливо за допомогою 3D-сканера. Однак великий вибір 3D обладнання, а також матеріалів, що вимагають особливих умов, значно ускладнює прогнозування якості готового продукту. Мета роботи – вивчити етапи ремонту деталей за допомогою 3D сканування та 3D друку, забезпечити значення точності отриманих моделей та якість готових деталей на прикладі деталі з напівкристалічного матеріалу PEEK. Аргументовано економічну доцільність 3D-друку зношених деталей. Розглянуто прямі та непрямі методи реставрації. Надаються значення точності, отримані під час друку таких матеріалів, як PAI2, PP, TPU, ABS, PEEK. Визначено умови 3D-друку поліефіркетону PEEK, а також оптимальні характеристики для отримання матеріалу з найвищою зносостійкістю. Перспективним і доцільним рішенням є застосування комплексного методу відновлення зношених деталей за допомогою 3D-друку та сканування. Проте, незважаючи на високу точність та якість сучасного методу, проведений аналіз свідчить про необхідність вивчення питань кріплення деталей зношених елементів та адгезії використовуваних матеріалів