Інформаційні технології та суспільство

МОНІТОРИНГ ДРЕЙФУ МОДЕЛЕЙ МАШИННОГО НАВЧАННЯ В ПРОДУКЦІЙНИХ ПАЙПЛАЙНАХ: МЕТОДИ, МЕТРИКИ ТА АСПЕКТИ РОЗГОРТАННЯ

Марина БАУТІНА — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Актуальність дослідження зумовлена необхідністю забезпечення стабільності та ефективності моделей машинного навчання в умовах динамічних змін даних. Проблема дрейфу моделей – це зміна статистичних характеристик вхідних даних або залежностей між ознаками та цільовою змінною, що призводить до зниження точності прогнозів. Виявлення та моніторинг дрейфу в реальному часі є важливими для стабільної роботи моделей, особливо в таких галузях, як фінанси, охорона здоров’я, кібербезпека, де зміни вхідних даних або умов можуть значно вплинути на результативність моделей. Метою статті є дослідження методів моніторингу дрейфу моделей машинного навчання, зокрема в рамках інтеграції в CI/CD пайплайни для забезпечення їхньої стабільності у реальних умовах. Окрему увагу приділено типам дрейфу (data drift, concept drift, label drift) та метрикам для їх виявлення. Методи дослідження включають аналіз існуючих інструментів для моніторингу та виявлення змін у поведінці моделей на прикладі фінансового прогнозування, а також оцінку ефективності інтеграції моніторингу в CI/CD. Наукова новизна полягає у запропонованому комплексному підході до виявлення дрейфу та інтеграції моніторингу в виробничі пайплайни за допомогою передових інструментів, таких як Google Vertex AI, AWS SageMaker, та TensorFlow Extended, що дозволяє забезпечити автоматичне реагування на зміни в даних. Використання таких технологій підвищує точність прогнозів і зменшує кількість помилок у реальному середовищі. Дослідження підтверджує важливість інтеграції моніторингу дрейфу в безперервний процес оновлення та адаптації моделей для забезпечення їхньої ефективності в умовах постійно змінюваних даних. Висновки показують, що інтеграція систем моніторингу дрейфу в CI/CD пайплайни значно покращує стабільність і ефективність моделей. Своєчасне виявлення дрейфу дозволяє оперативно коригувати моделі, що знижує ймовірність їх деградації. Виявлено, що для досягнення стабільності моделей важлива автоматизація моніторингу, який дозволяє оперативно реагувати на зміни без потреби в ручному втручанні. Це підвищує ефективність системи та знижує ризики, пов’язані з погіршенням якості прогнозів.

МЕТОДИ СУПЕРРЕЗОЛЮЦІЇ ДЛЯ ПОКРАЩЕННЯ ДЕТАЛІЗАЦІЇ УЛЬТРАЗВУКОВИХ ЗОБРАЖЕНЬ

Ольга БОЙКО, Михайло ТАТАРЕНКО — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У роботі досліджено можливості застосування методів суперрезолюції для покращення просторової деталізації ультразвукових зображень у медичній діагностиці. Актуальність теми зумовлена обмеженнями апаратної роздільної здатності традиційних ультразвукових систем, що лімітує точність візуалізації дрібних анатомічних структур та ускладнює постановку клінічного діагнозу. Метою статті є комплексне обґрунтування ефективності та доцільності впровадження методів суперрезолюції до ультразвуковоїдіагностики шляхом системного аналізу їхніх технічних характеристик, механізмів підвищення якості реконструкції зображень та чинників, що впливають на можливості клінічного використання. Методологію дослідження сформовано на основі узагальнення сучасних підходів до оптимізації архітектур моделей, підготовки вхідних даних, попереднього навчання та клінічної валідації результатів. Особливу увагу приділено порівняльному аналізу переваг трансформерних моделей, як-от SwinIR, у контексті медичної візуалізації. У роботі охарактеризовано основні фактори втрати просторової деталізації в УЗ-зображеннях, систематизо- вано класифікацію методів суперрезолюції за технічними параметрами, проаналізовано організаційні бар’єри впровадження алгоритмів до клінічного середовища, а також розроблено обґрунтовані рекомендації щодо інтеграції таких рішень до медичної інфраструктури. У результаті дослідження встановлено, що нейронні моделі суперрезолюції, зокрема архітектури на базі згорткових мереж та трансформерів, мають високий потенціал підвищення якості УЗ-зображень без потреби в оновленні апаратного забезпечення. Виявлено ключові проблеми, пов’язані з нестачею маркованих УЗ-датасетів, складністю дотримання стандартів DICOM і PACS, а також етичними аспектами медичної відповідальності. У роботі доведено, що успішне впровадження методів суперрезолюції потребує адаптації алгоритмів до специфіки медичних систем, поетапної інтеграції до наявних ПЗ-рішень, збереження контролю лікаря та забезпечення відповідності нормативним вимогам. Наукову новизну становить комплексний аналіз способів підвищення ефективності алгоритмів суперрезолюції в ультразвуковій візуалізації та визначення напрямів їхнього оптимального використання в медичній практиці.

АНАЛІЗ ПОКАЗНИКІВ СЕНСОРІВ ДЛЯ ПРОГНОЗНОГО ТЕХНІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ЛІНІЙ ВАЖКОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ

Надія БОЛЮБАШ, Олександра ФІНЬКОВА — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У статті розглянуто напрями цифрової трансформації технічного обслуговування технологічних ліній важкої промисловості, спрямовані на передбачення потенційної несправності обладнання до його повної функціональної відмови. Обґрунтовано вибір методів виявлення проблемних даних, що надходять від сенсорів технологічної лінії, націлених на зменшення інтервалу часу між виникненням проблеми та її виявленням. Розглянуто підходи до забезпечення оптимального оновлення даних моделей Predictive Maintenance, які забезпечують кращу точність прогнозування відмов. Метою статті є дослідження та виявлення ефективних методів аналізу якості даних показників сенсорів технологічних ліній у важкій промисловості для підвищення точності прогнозування поломок при проведенні прогнозного технічного обслуговування. Методологія. Проаналізовано програмно-апаратні рішення, спрямовані на підвищення точності прогнозу несправностей технологічних ліній, що базуються на RCM-методології. Використано методи кореляційного аналізу даних, описової та контекстної статистики для моніторингу даних показників сенсорів. Запропоновано послідовність етапів виявлення проблемних даних в умовах реального виробництва на підприємствах важкої промисловості, які забезпечують автоматизовану генерацію їх потенційних джерел. Наукова новизна дослідження полягає у виявленні в умовах Industry 4.0 методів і підходів до аналізу показників сенсорів технологічних ліній, спрямованих на підвищення точності моделей прогнозного технічного обслуговування. Висновки. Супроводження прогнозних моделей Predictive Maintenance, які обслуговують технологічні лінії важкої промисловості, в умовах реального виробництва вимагає здійснення коригування та оновлення їх параметрів на основі постійного моніторингу стану обладнання у режимі реального часу. Для забезпечення виявлення проблемних даних обґрунтовано доцільність розробки інформаційної системи, яка реалізує аналіз даних показників сенсорів із застосуванням методів описової, контекстної статистики та кореляційного аналізу даних. Результати впровадження розробленої інформаційно-аналітичної системи, яка включає в себе рекомендаційну систему на етапі формування набору даних для аналізу, супроводжувалися підвищенням точності прогнозування несправностей і зменшенням часу між виникненням та виявленням проблем, які призводять до відмови обладнання. Що свідчить про вирішення експлуатаційних задач із більш високою точністю та ефективністю.

АКТУАЛЬНІ ЗАГРОЗИ ТА ЗАХИСНІ СТРАТЕГІЇ ДЛЯ ВІЗУАЛЬНОГО КОНТЕНТУ В ІНТЕРАКТИВНИХ СИСТЕМАХ ІТ ПРОЄКТІВ

Денис БУКАТОВ, Яніна КОЛОДІНСЬКА, Ігор ФРОЛОВ, Олег РОМАНЕНКО — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У сучасних умовах цифровізації та стрімкого розвитку штучного інтелекту захист візуального контенту набуває особливої актуальності. Зростання загроз підробки, викрадення та несанкціонованого використання цифрових зображень обумовлює потребу у вдосконаленні методів безпеки та розробці інноваційних стратегій протидії порушенням авторських прав. Мета роботи. Мета даної роботи полягає в аналізі сучасних методів захисту візуального контенту в інтерактивних ІТ-проєктах, з урахуванням стрімкого розвитку цифрових технологій, зростання ризиків підробки цифрового контенту, недосконалості правових норм у сфері інтелектуальної власності та впливу штучного інтелекту. Методологія. У дослідженні застосовано метод порівняльного аналізу існуючих технік захисту цифрового контенту, включаючи шифрування, водяні знаки, обмеження доступу, застосування метаданих, нейромережеві підходи, а також вивчено методи адаверсаріальних атак, зокрема технологію Nightshade. Особливу увагу приділено інтеграції заходів захисту на рівні інтерфейсів користувача та технічних обмежень у вебсередовищах, що дозволяє забезпечити комплексний підхід до безпеки мультимедійних даних. Наукова новизна. Наукова новизна полягає у комплексному розгляді новітніх технологій захисту візуального контенту від автоматизованого збору і використання штучними інтелектами, виявленні ролі метаданих для підтвердження автентичності цифрових зображень, а також запропонуванні сучасних практик застосування нейромереж для виявлення маніпуляцій із візуальним контентом з урахуванням актуальних викликів кібербезпеки. Висновки. Стаття підкреслює важливість багаторівневого захисту цифрового контенту з використанням поєднання різних підходів – від шифрування і водяних знаків до нейромережевих технологій та спеціальних протиадаверсаріальних методів. Виявлено, що ефективна стратегія має охоплювати як технічні, так і організаційні заходи безпеки, забезпечуючи гнучкість систем захисту в умовах постійно зростаючих цифрових загроз. Перспективи подальших досліджень визначені у напрямку розробки нових алгоритмів захисту, інтеграції їх у ІТ-продукти, та оптимізації існуючих методів для підвищення стійкості до сучасних викликів.

МОЖЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЙ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ ДЛЯ РОЗРОБКИ ФІНАНСОВОГО ПОМІЧНИКА

Тетяна ВАКАЛЮК, Дмитро АНТОНЮК, Сергій ДУНЄВ, Олег ТАЛАВЕР, Ілля ДОВГАЛЮК — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Мета роботи. Дослідити можливості застосування технологій штучного інтелекту (машинного навчання, обробки природної мови, глибокого навчання, систем рекомендацій та комп’ютерного бачення) для створення ефективного фінансового помічника, здатного аналізувати дані користувачів, прогнозувати фінансові показники, виявляти аномалії в транзакціях, надавати персоналізовані рекомендації щодо оптимізації бюджету та автоматизувати процеси фінансового планування. Методологія. У статті застосовано системний аналіз сучасного стану розвитку фінансових платформ та технологій штучного інтелекту. Проведено порівняльне дослідження можливостей різних технологій ШІ для інтеграції у фінансові системи. Здійснено класифікацію фінансових платформ за функціональним призначенням. Виконано аналіз практичних прикладів застосування штучного інтелекту у фінансовій сфері на основі наукових публікацій та галузевих досліджень. Застосовано методи синтезу інформації для визначення ключових напрямків розвитку інтелектуальних фінансових помічників. Наукова новизна. Вперше комплексно досліджено можливості інтеграції п’яти ключових технологій штучного інтелекту (машинного навчання, обробки природної мови, глибокого навчання, систем рекомендацій та комп’ютерного бачення) для створення багатофункціонального фінансового помічника. Розроблено класифікацію застосувань кожної технології відповідно до конкретних функціональних завдань фінансового помічника. Визначено основні проблеми та виклики інтеграції ШІ у фінансові платформи, зокрема необхідність забезпечення високої точності обробки великих обсягів даних, виявлення нових видів шахрайства, персоналізації послуг та відповідності нормативним вимогам. Сформульовано п’ять ключових напрямків для подальших досліджень, що визначають перспективи розвитку інтелектуальних фінансових систем. Висновки. Інтеграція технологій штучного інтелекту у фінансові платформи забезпечує автоматизацію процесів, покращення точності аналізу даних, персоналізацію рекомендацій та підвищення безпеки фінансових транзакцій. Машинне навчання дозволяє прогнозувати фінансові результати, аналізувати платіжну поведінку та виявляти аномалії в реальному часі. Обробка природної мови забезпечує автоматизацію створення персоналізованих звітів, розробку інтелектуальних чат-ботів та аналіз ринкових настроїв. Глибоке навчання оптимізує побудову точних прогностичних моделей та інвестиційних портфелів. Системи рекомендацій надають персоналізовані поради щодо управління фінансами. Комп’ютерне бачення автоматизує введення даних з фінансових документів. Впровадження цих технологій сприяє ефективному управлінню фінансами, зниженню ризиків та досягненню довгострокових фінансових цілей користувачів.

ОСНОВНІ МЕТОДИ МАШИННОГО НАВЧАННЯ В СИСТЕМАХ ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ

Артем ВАТУЛА — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Мета роботи полягає у комплексному огляді та систематизації основних класів методів машинного навчання (МН), які використовуються у системах підтримки прийняття рішень (СППР). Дослідження включає детальний аналіз характерних особливостей, практичних прикладів застосування алгоритмів МН у різноманітних галузях (медицина, фінанси, логістика), а також критичне порівняння переваг і недоліків кожного методу з метою визначення оптимальних умов для їх інтеграції в СППР та підвищення ефективності прийняття рішень. Методологія дослідження базується на комплексному аналізі наукових публікацій, присвячених використанню МН у СППР, застосуванні методів класифікації алгоритмів за типом навчання (кероване, некероване, напівкероване, навчання з підкріпленням, глибоке навчання). Для цього використано методи аналізу, синтезу, порівняльної характеристики можливостей алгоритмів, а також узагальнення результатів їх практичного застосування. У дослідженні додатково враховані фактори якості вхідних даних, на яких тренуються моделі, та потенційні етичні й технологічні обмеження інтеграції цих методів. Наукова новизна проведеного дослідження полягає в тому, що вперше запропоновано цілісну та систематизовану оцінку використання різних категорій методів машинного навчання у СППР з поглибленим аналізом їх переваг, недоліків, сфер найбільш доцільного застосування, а також умов, що визначають ефективність їх інтеграції. Узагальнено та порівняно результати попередніх досліджень, на основі чого сформульовано комплексне бачення перспективних напрямків розвитку інтелектуальних СППР з урахуванням сучасних технологічних та етичних викликів. Висновки дослідження підтверджують, що інтеграція методів машинного навчання суттєво підвищує якість та обґрунтованість управлінських рішень завдяки автоматизації процесу аналізу великих обсягів даних та адаптації рекомендацій на основі накопиченого досвіду. Встановлено, що вибір конкретного класу методів повинен здійснюватися відповідно до особливостей завдання, обсягу доступних розмічених даних, вимог до інтерпретованості моделі та допустимих ресурсних витрат. Подальші перспективи розвитку цієї наукової проблематики пов’язані із розробкою методологічних рекомендацій щодо оптимального вибору методів для різних типів СППР, підвищенням прозорості та інтерпретованості алгоритмів, а також створенням ефективних механізмів забезпечення їх етичності, надійності та безпечності використання у практичних задачах.

PLANT MONITORING SYSTEM: ШІ-СИСТЕМА ДЛЯ РОЗУМНОГО МОНІТОРИНГУ РОСЛИН

Олексій ГРАЧОВ — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Сучасне сільське господарство стикається з численними викликами, такими як нестача водних ресурсів, зміни клімату та необхідність точного контролю за станом культур. Традиційні методи моніторингу часто не забезпечують достатньої точності, що може призводити до зниження врожайності та нераціонального використання ресурсів. Мета роботи – розробка та оцінка ефективності інтелектуальної системи SmartPlant AI для автоматизованого моніторингу рослин з метою оптимізації використання ресурсів, підвищення врожайності та зменшення впливу людського фактора. Методологія. Система SmartPlant AI поєднує IoT-пристрої, хмарні технології та алгоритми штучного інтелекту для аналізу критичних параметрів довкілля в реальному часі. Використовуються сенсори для вимірювання вологості ґрунту, температури, освітлення та складу поживних речовин. Контролери ESP8266, ESP32, Raspberry Pi та Arduino передають ці дані у хмару через Wi-Fi або LoRaWAN, застосовуючи MQTT чи HTTP API. Алгоритми машинного навчання прогнозують загрози та формують рекомендації, зокрема нейронні мережі аналізують взаємозв’язки між параметрами середовища, регресійні моделі оцінюють їхній вплив на ріст рослин, а decision trees оптимізують полив і внесення добрив. Наукова новизна. Запропонована система забезпечує інтеграцію IoT, хмарних обчислень та штучного інтелекту для автоматизованого моніторингу стану рослин, що дозволяє підвищити точність агротехнологій. Використання алгоритмів машинного навчання у процесі обробки даних дає змогу прогнозувати загрози та адаптувати догляд за рослинами відповідно до поточних умов. Висновки. Результати тестування на прикладі вирощування томатів показали, що система SmartPlant AI знижує споживання води на 31%, стабілізує рівень вологості ґрунту та сприяє швидшому росту рослин на 34% у порівнянні з традиційними методами. Автоматизація процесу догляду за рослинами дозволяє зменшити вплив людського фактора, підвищити ефективність аграрного виробництва та мінімізувати ризики, пов’язані з кліматичними змінами. Подальші дослідження можуть включати інтеграцію додаткових сенсорів, використання дронів та супутникових даних для ще точнішого управління сільськогосподарськими процесами.

РОЗРОБКА ПРОГРАМНОЇ ПЛАТФОРМИ ДЛЯ КЕРУВАННЯ МАНІПУЛЯТОРОМ З ПІДТРИМКОЮ WIFI ЗА ДОПОМОГОЮ КАМЕРИ

Денис ДУБОВИК, Тетяна ДУБОВИК, Вадим МАТУС — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Метою даної роботи є створення зручного та ефективного програмного інтерфейсу для управління маніпулятором, встановлення зв’язку з камерою для забезпечення візуального зворотного зв’язку, а також розробка модульної системи, здатної вміщати в себе різні плагіни. Методологія. У статті розглядаються ключові особливості програмної платформи та її архітектури, акцентуючи увагу на взаємодії між маніпулятором, камерою та різними плагінами. Маніпулятор, у своїй основній функції як виконавчий механізм, оснащений затисками для роботи та камерою над ними (використана кінематична схема, задача зворотної кінематики). Смартфон виступає сервером (підключають по Wi-Fi), відправляє команди маніпулятору. Програма на сервері має модульну структуру: в будь-який момент часу вона використовує лише один плагін, який через інтерфейс отримує дані від маніпулятора, аналізує їх та, залежно від функціональності плагіну, надає відповідні команди маніпулятору. Плата управління маніпулятором має протокол взаємодії з сервером, що дозволяє писати контролер на різних мовах програмування на боці сервера. Графічний інтерфейс програми розроблений на мові програмування Kotlin з використанням графічного фреймворку Jetpack Compose. Це дозволяє імпортувати програму на різні платформи, такі як Linux, Mac OS та Windows. Наразі програма працює лише на платформі Android. Наукова новизна. Важливість використання вхідних даних з відеокамери в управлінні роботом, що дозволяє виконувати такі завдання, як розпізнавання об’єктів, відстеження та покращення прийняття рішень, технічні аспекти програми, включаючи протоколи обміну даними для маніпулятора та камери, архітектуру плагінів та інтерфейс користувача. Особливості модульної програмної платформи для управління маніпулятором з відеопотоком. Модульність, гнучкість і відеовхід в режимі реального часу сприяють його практичності і актуальності в сфері робототехніки. Практичне значення. Модульна програмна платформа для управління маніпулятором з реалізацією відеопотоку на Android призначена для спрощення керування роботизованими маніпуляторами за допомогою єдиного програмного інтерфейсу та інтеграції відео в режимі реального часу для покращення контролю та прийняття рішень цієї роботи полягає в її потенційному застосуванні в різних галузях, таких як виробництво, охорона здоров’я та автоматизація. Модульний характер платформи спрощує інтеграцію конкретних функцій, роблячи її придатною для широкого спектру завдань у сфері робототехніці. Актуальність платформи полягає в зростаючому попиті на гнучкі роботизовані системи, які можна адаптувати під різні сфери застосування. Забезпечуючи модульність і розширюваність, платформа дозволяє розробникам створювати та інтегрувати конкретні плагіни для різних завдань без необхідності перепрограмування всієї системи управління. Висновки. Основні результати досліджень свідчать, що модульна програмна платформа успішно забезпечує єдиний інтерфейс для управління маніпулятором та інтеграції відеопотоку в режимі реального часу. Робот протестовано. Гнучкість платформи дозволяє користувачам адаптувати систему до різних завдань, що робить її цінним інструментом для дослідників і розробників у галузі робототехніки.

РОЗРОБКА НАЗЕМНОГО КЕРОВАНОГО ДРОНА ПІДВИЩЕНОЇ ПРОХІДНОСТІ З РАДІОКЕРУВАННЯМ

Тетяна ДУБОВИК, Данііл ІВАНИЦЬКИЙ, Ігор ЛЕВЧУК, Ганна ГУЗЬ, Олександр РОМАНЧУК — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Метою даної роботи є розробка наземного керованого дрона підвищеної прохідності з радіокеруванням, який зможе ефективно працювати на пересічній місцевості. Методологія. Для програмування використовується спрощена версія C++, розробку можна проводити як із використанням безкоштовного середовища Arduino IDE, так і за допомогою довільного C/C++ інструментарію. Для програмування та спілкування з комп'ютером знадобиться USB-кабель, а для автономної роботи буде потрібно блок живлення на 7,5-12 В роз'єм 5.5*2.1мм. Практичне значення – оперативна передача інформації: радіозв’язок дозволяє швидко передавати повідомлення на значні відстані, зокрема там, де інші способи комунікації можуть бути недостатньо надійними або взагалі неможливими. Завдяки використанню радіохвиль, інформація передається миттєво, що є надзвичайно важливим для роботи екстрених служб, координації операцій або надання допомоги в реальному часі. Радіозв’язок відіграє важливу роль у військових комунікаціях, забезпечуючи зв’язок між підрозділами в польових умовах, координацію операцій і передачу команд у режимі реального часу. Військові користуються спеціальними захищеними каналами зв’язку, які можуть функціонувати в умовах перешкод та спроб глушіння сигналу, що забезпечує безпеку та ефективність військових дій. Наукова новизна: Дрон має власні системи шифрування, які застосовуються для конфіденційних комунікацій. Регулятори встановлюють зобов’язання для операторів зв’язку, які мають забезпечувати захист даних користувачів і забезпечувати їх недоторканість у своїх мережах. Актуальність теми полягає у постійному зростанні попиту на автономні та напівавтономні транспортні засоби, здатні виконувати завдання в складних умовах. Запропонований проект спрямований на вирішення завдань, пов’язаних із підвищенням прохідності та зручності управління наземними дронами Висновки. Реалізовано проектування конструкції, вибір компонентів, створення електронної частини, програмного забезпечення для управління. Досягнуті результати демонструють можливість використання розробленого дрона для виконання завдань у складних погодних умовах або в польових умовах. Підвищена прохідність забезпечується завдяки продуманій конструкції шасі та потужним приводам, а зручність керування досягається завдяки оптимізованій системі радіозв’язку. Дрон має власні системи шифрування, які застосовуються для конфіденційних комунікацій.

ПЕРСПЕКТИВИ РЕАЛІЗАЦІЇ АВТОНОМНОГО УКРАЇНОМОВНОГО ГОЛОСОВОГО АСИСТЕНТА НА ОСНОВІ МОВНОЇ МОДЕЛІ ТА ТЕХНОЛОГІЙ РОЗПІЗНАВАННЯ Й СИНТЕЗУ МОВЛЕННЯ

Владислав ІВАНОВ, Лідія ГОБИР, Тетяна ВАВРИК — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Метою статті є аналіз сучасних підходів та технічних можливостей реалізації повноцінного україномовного голосового асистента для задоволення потреби в автономності, конфіденційності та можливостях його персоналізації для забезпечення гнучкості налаштування під конкретні вимоги цільових споживачів чи бізнесів. У роботі розглянуто проблеми наявних рішень на прикладі відомих хмарних платформ та підкреслено необхідність у розробці незалежних та автономних аналогів. Проведено аналіз найвідоміших доступних відкритих технологій розпізнавання мовлення, опрацювання тексту з отриманням відповіді та синтезу людино-подібного мовлення для виділення таких, що забезпечують високу якість оброблення за відносно низьких затрат ресурсів, здатні працювати з різними мовами, у тому числі українською, а також можуть бути використані для реалізації демонстраційного застосунку. Проаналізовано методики та техніки зменшення вимог до апаратного забезпечення кінцевої системи для забезпечення ефективної роботи системи в середовищах з лімітованими ресурсами. Окрема увага відводилася оптимізації виконання математичних операцій інференції моделей завдяки використанню можливостей апаратного прискорення окремих обчислювальних платформ. Окрім того, розглянуто особливості інтеграції кожного компонента в єдину систему на базі мікросервісної архітектури з можливостями адаптації цих інструментів під специфічні потреби користувачів. Наукова новизна полягає в систематизації відомостей про технології та засоби, придатних для створення подібного роду асистентів без використання хмарних сервісів та з поєднанням різних оптимізаційних технік для розгортання подібних систем на пристроях побутового рівня. У статті обґрунтовано, що за умов поєднання компонентів з мінімальними затримками взаємодії, покращення продуктивності та якості опрацювання без значного збільшення вимог до ресурсів, а також грамотної реалізації системи, що об’єднуватиме всі компоненти, можна отримати конкурентоспроможного автономного голосового асистента, придатного до інтеграції в будь-які системи завдяки можливостям відкритої платформи.

ДОСЛІДЖЕННЯ АКТУАЛЬНОСТІ ВПРОВАДЖЕННЯ ІНТЕРНЕТУ РЕЧЕЙ ЯК СКЛАДОВОЇ ЧАСТИНИ АВТОМАТИЗАЦІЇ ХІМІЧНОЇ ГАЛУЗІ

Артем КАМЕНСЬКИЙ, Віра БАБЕНКО — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У роботі розглянуто результати досліджень актуальності впровадження в хімічну галузь такої інноваційної технології як Інтернет речей (ІоТ, Internet of Things). Сучасні хімічні підприємства особливу увагу приділяють автоматизації та засобам контролю. Це важливо, не тільки з точки зору отримання якісних кінцевих продуктів, а й для підтримки заданих технологічних режимів, аналізу стану обладнання та безпеки виробництва в цілому. Тому, більшість великих підприємств, що виробляють мінеральні добрива, хімічні реагенти і т.д., для автоматизації та моніторингу застосовують системи SCADA. Швидкий розвиток технологій дав можливість впровадження системи моніторингу ІоТ в різні напрями господарювання, що досліджено в статті. У роботі надано порівняльний аналіз відмінностей контролю виробничих процесів за допомогою SCADA ‒ систем і сучасної інноваційної концепції ІоТ. Метою статті є комплексне дослідження можливостей та перспектив впровадження технологій Інтернету речей (IoT) у хімічні виробництва шляхом застосування методів пошуку, аналізу, зіставлення та узагальнення даних з інформаційних джерел. Методологія. Для досягнення поставленої мети було здійснено систематичний аналіз наукових публікацій, статей та технічних звітів, присвячених особливостям архітектури Інтернету речей (IoT), практиці його впровадження в різних галузях промисловості, а також перевагам і викликам, пов’язаним із використанням цієї технології. Такий підхід дозволив сформувати цілісне уявлення про потенціал IoT у сфері хімічного виробництва та об’єктивно оцінити актуальність його впровадження в контексті сучасних українських реалій. Застосований в роботі метод порівняння технологій контролю дає можливість оцінити подібності та розбіжності SCADA та IoT. Наукова новизна. У статті представлено порівняльну характеристику технологій контролю за наступними параметрами: призначення та функції, архітектура, типи даних, управління та контроль, масштабованість, застосування в хімічній галузі. Окрему увагу приділено оцінці доцільності інтеграції IoT у вже діючі системи автоматизованого управління виробничими процесами. Висновки. Кожна з систем контролю та управління, моніторингу та обробки даних (SCADA та IoT) має свої переваги та недоліки. Визначено, що для якісної роботи сучасного хімічного підприємства доцільно застосовувати переваги обох технологій, створюючи якісне середовище, оптимізоване як для автоматизації процесів, так і для аналізу даних.

СУЧАСНІ МОДЕЛІ РИЗИК-МЕНЕДЖМЕНТУ ІЗ СИСТЕМНИМ ПІДХОДОМ

Андрій КОЛЯДА — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У статті досліджено сутність ризик-менеджменту на основі системного аналізу. Визначено основні принципи та переваги системного аналізу в ризик-менеджменті. Встановлено, що використання системної моделі як єдиного джерела істини для аналізу ризику та надійності призводить до послідовної та повної оцінки. Досліджено основні моделі ризик-менеджменту та визначено складові системного аналізу у моделі ризик-менеджменту. Наведено сфери застосування розглянутих моделей ризик менеджменту. Метою дослідження є аналіз моделей ризик-менеджменту із системним підходом. Методологія дослідження включає аналіз наукової літератури, її критичне осмислення, синтез. Застосування такої методології дозволить забезпечити комплексний та глибокий аналіз проблематики, сприятиме розробці ефективної моделі ризик-менеджменту, що враховує специфіку та динаміку сучасного бізнес-середовища. Наукова новизна полягає у виділенні найбільш адаптованих та гнучких моделей ризик-менеджменту, які враховують системні взаємозв’язки ризиків. Висновки. В даній роботі прийшли до висновку, що моделі ризик-менеджменту, побудовані на системному аналізі, передбачають визначення ключових елементів ризик-менеджменту, встановлення зав’язків між ними, розробку математичних та логічних процесі для прогнозування та управління ризиками. Встановлено, що моделі ризик-менеджменту сприяють гнучкості організації, дозволяючи швидко реагувати на зміни зовнішнього середовища та внутрішні виклики, що є ключовим фактором виживання та розвитку в умовах невизначеності. Застосування системного підходу передбачає використання передових методів, таких як моделювання розподілів втрат, регресійний аналіз, байєсівські мережі та нечітка логіка, що дозволяє більш точно оцінювати та прогнозувати ризики.

СПЕЦІАЛЬНА ТЕХНІКА КЕРУВАННЯ ДИНАМІЧНИМИ ПРОЦЕСАМИ РОЗВИТКУ ВИРОБНИЦТВА ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ ПРОДУКТІВ ЗА ПОТРЕБ СОЦІАЛЬНИХ ЖИТТЄВИХ ЦИКЛІВ

Олена КОМІСАРЕНКО, Георгій БАРАНОВ, Дар’я МЕТЕЛЬСЬКА — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Дана стаття представляє результати сучасного аналізу проблем розвитку інженерії організаційного управління спеціальними технічними засобами в умовах особливих операцій, що критично впливають на життєві цикли відповідних технологічно-природних регіонів. Метою роботи є розвиток спеціальної техніки керування перехідними процесами в надзвичайних соціальних конфліктах та при екстремальних природних явищах щоб прийняти рішення на застосування процесыв керування після ергатичного моделювання потокової складною динамічної системи на базі цифровізованих інформаційно-інтелектуальних технологій. Методологія. Процеси спеціальної техніки керування починає розрахункова базова модель. Вона має типові програмні модулі. Алгоритми цілісно відображають реальні параметри зовнішніх збурень, загроз, завад та внутрішньо мережних взаємозалежних зв'язків між визначальними фрагментами об’єкта керування, що є цілями кожної проблемно ситуаційної задачі. Результати. Оперативний синтез розрахункової базової моделі за вимог точного опису з'єднує специфічні функції наслідкового реагування елементів типових програмних модулів потокової складною динамічної системи та джерельні знання факторів розподіленого масштабного впливу зовнішнього навколишнього оточуючого середовища проблемно ситуаційної задачі. Наукова новизна. Така нова розрахункова базова модель забезпечує різні експерименти на математичних моделях. Інноваційний закон синергетичного управління процесами адекватно зображує реальні параметри: А – задані дослідником; В – надзвичайні атаки; С – чутливі об'єкти потокової складною динамічної системи; D – наслідки та оптимальні параметри гарантованого адаптивного управління. Висновки. Досвід ергатичного моделювання та просторово-часової ситуаційної обізнаності (STSA) у тезаурусах визначає сутність, особливість, специфіку функціонування виробництва продуктів за потреб різноманіття процедур для запобігання руйнувань, аварій, катастроф (Vcas Vehicle Collision Avoidance System).

ІНТЕЛЕКТУАЛЬНА ПЛАТФОРМА ДЛЯ ОПТИМІЗАЦІЇ УПРАВЛІННЯ АГРОПРОМИСЛОВОЮ ЕКОНОМІКОЮ НА ОСНОВІ CALS-ТЕХНОЛОГІЙ

Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Мета дослідження. Розробка інтелектуальної платформи для оптимізації управління агропромисловою економікою, яка базується на CALS-технологіях та інтегрує сучасні підходи до автоматизації збору, обробки та аналізу даних. Дослідження спрямоване на створення системи, що забезпечує оперативне прогнозування виробничих процесів, оптимізацію управлінських рішень та адаптацію до швидкозмінних ринкових умов, що є актуальним завданням у контексті цифрової трансформації аграрного сектора. Методологія. У дослідженні застосовано комплексний підхід, що включає математичне моделювання динаміки системи за допомогою диференціальних рівнянь, розробку експертного модуля з прогнозування на базі штучних нейронних мереж та розробку алгоритмів оптимізації управлінських рішень. Архітектура платформи включає інтегроване управління даними, модуль налаштування під специфічні умови господарств та блок підтримки прийняття рішень, що забезпечує циклічну адаптацію системи до зовнішніх та внутрішніх впливів. Наукова новизна. Запропоновано новий підхід до управління агропромисловою економікою, що ґрунтується на синергії CALS-технологій із сучасними інформаційними системами. Розроблена математична модель дозволяє не лише прогнозувати зміни ключових показників (виробництво, якість продукції, ринковий попит), але й коригувати управлінські рішення в режимі реального часу. Інноваційність платформи полягає у використанні гібридних методів аналізу даних та інтеграції алгоритмів машинного навчання для підтримки прийняття оптимальних рішень. Висновки. Отримані результати демонструють ефективність застосування розробленої платформи, що дозволяє адаптивно реагувати на зміни ринкових умов та підвищувати конкурентоспроможність агропромислових підприємств. Чисельне моделювання підтвердило можливість оптимізації виробничих процесів через циклічну корекцію інвестицій, що позитивно впливає на обсяг виробництва, якість продукції та рівень ринкового попиту. Запропонована система має високий потенціал для практичного впровадження в аграрному секторі, а також відкриває перспективи подальших досліджень у сфері цифровізації управління економічними процесами.

ВИКОРИСТАННЯ IОT ПРИСТРОЇВ ДЛЯ МОНІТОРИНГУ СТАНУ РОСЛИН В СІЛЬСЬКОМУ ГОСПОДАРСТВІ

Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У статті розглядається процес розробки інтелектуального IoT-пристрою для моніторингу стану рослин у сільському господарстві. Описано архітектуру системи, методику навчання нейронної мережі та механізм аналізу зображень у реальному часі. Метою даного дослідження є розробка та експериментальна перевірка інтелектуального IoT-пристрою для моніторингу стану рослин, здатного виявляти ознаки захворювань і наявність шкідників за допомогою згорткових нейронних мереж. Методологія дослідження. У дослідженні використано комплексний підхід, що поєднує апаратне та програмне забезпечення в єдину IoT-систему моніторингу рослин. Для аналізу зображень рослин застосовано згорткову нейронну мережу YOLOv9. Наукова новизна полягає у створенні та апробації прототипу автономного інтелектуального пристрою для моніторингу стану рослин. Запропоновано архітектуру системи, яка дозволяє локальне виявлення ознак хвороб і шкідників без підключення до зовнішніх серверів, що знижує затримки та підвищує надійність у польових умовах. Висновки. У результаті дослідження було успішно розроблено та протестовано прототип інтелектуального IoT-пристрою для моніторингу стану рослин у сільському господарстві. Проведені експерименти довели ефективність роботи пристрою в умовах реального середовища.

ВИКЛИКИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В РЕСПУБЛІЦІ ІРЛАНДІЯ

Маріанна МАРУСИНЕЦЬ — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У статті представлено аналіз тенденцій розвитку сфери штучного інтелекту (ШІ) та технологічних стартапів у Республіці Ірландії за останні роки. Особлива увага приділяється тому, як ірландська держава стала новою європейською штаб-квартирою таких технологічних гігантів, як «Microsoft», «Google» і «Facebook». Зазначається, що після виходу Великої Британії з ЄС міжнародні бренди почали переносити свої європейські штаб-квартири з Великої Британії до Республіки Ірландія. У статті підкреслюється важливість ефективної взаємодії між академічними колами та промисловістю, що дає змогу Ірландії посідати лідируючі позиції в галузі штучного інтелекту. Наголошується на зростаючому попиті на технології зі ШІ в різних секторах економіки та перспективах їх розвитку в країні. Аргументовано, що в сучасному світі технології зі ШІ відіграють дедалі вагомішу роль у різних сферах життя, від автоматизації виробничих процесів до поліпшення якості життя людей. Однак, незважаючи на широке поширення ШІ, досі не існує єдиного визначення цього поняття. У цьому контексті зроблено спробу проаналізувати різні підходи до визначення ШІ, запропоновані різними експертами та організаціями, а також розглянути основні класифікації та сфери застосування ШІ. Мета дослідження полягає у всебічному та комплексному аналізі тенденцій, потенціалу та перспектив розвитку штучного інтелекту в Республіці Ірландія. Наукова новизна. Наукова новизна дослідження полягає в комплексному аналізі розвитку ШІ в Республіці Ірландія, а також в обґрунтуванні того, що ірландська держава має багату історію технологічних інновацій, і уряд активно інвестує в розвиток ШІ, що сприяє розвитку технологічного сектору країни. Ірландські фахівці мають високий рівень освіти і володіють англійською мовою, що полегшує взаємодію з компаніями по всьому світу. ШІ стрімко розвивається і може істотно вплинути на життя і роботу ірландців, привносячи як переваги, так і ризики. Республіка Ірландія активно працює над створенням справедливої та чесної системи ШІ, успішно вирішуючи складні етичні питання і встановлюючи суворі правила. Етичні принципи ШІ в Республіці Ірландія включають прозорість, справедливість, недискримінацію, конфіденційність і безпеку. Під час дослідження та систематизації офіційних документів державних органів влади Республіки Ірландія, а також аналізу актуальних фактографічних даних було визначено ключові напрями, потенціал і перспективи подальшого розвитку ШІ в Республіці Ірландія. Методологія. Теоретико-методологічне підґрунтя дослідження містить загальнонаукові методи аналізу, синтезу, індукції та дедукції, а також системний метод, метод структурно-функціонального аналізу та правові методи в кібербезпеці. Для того щоб зрозуміти сутність розвитку ШІ в Республіці Ірландія, а також визначити перспективи та виклики на шляху його еволюції було застосовано системний підхід. Він дозволяє розглядати ШІ у якості цілісної складної системи, що складається з підсистем та елементів, які знаходяться в постійній взаємодії. Дослідження значної правової бази в межах регулювання системи захисту персональних даних та інформації обумовило використання міждисциплінарного підходу. У межах використання міждисциплінарного підходу було застосовано правові методи в кібербезпеці, які включають розроблення нормативно-правової бази, що регламентує відносини, пов’язані зі створенням, зберіганням, обміном і доступністю інформації, а також створення методичних рекомендацій, дотримання яких забезпечить збереження персональних даних та конфіденційної інформації. Висновок. У результаті дослідження доведено, що нормативна база Республіки Ірландія спрямована на баланс інновацій та етичних норм, із застосуванням «Закону про захист даних» 2018 р. і «Загального положення про захист даних» 2018 р. до програм зі ШІ, що використовують персональні дані. У ЄС відбулася зміна в регулюванні ШІ з ухваленням «Закону Європейського союзу про штучний інтелект» 2024 р. Його вплив на Республіку Ірландія ще належить визначити, але він матиме значні наслідки для підходу держави до штучного інтелекту в майбутньому. Стратегії забезпечення відповідності вимогам штучного інтелекту в ірландській державі ґрунтуються на кількох принципах: створення надійної нормативно-правової бази, формування культури відповідальності, випереджувальний аналіз ризиків, співпраця та адаптація до технологічних досягнень.

АВТОМАТИЗОВАНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ БЕЗПІЛОТНИМИ ПЛАТФОРМАМИ ДЛЯ ЗБОРУ АГРАРНИХ ДАНИХ: АРХІТЕКТУРА, ПРОГРАМНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ, ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ

Олена МАРЧЕНКО — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Стаття присвячена дослідженню архітектурних засад і програмно-апаратних засобів автоматизованих систем управління безпілотними платформами для збору, обробки та аналізу даних у сільському господарстві. Особлива увага приділяється застосуванню БПЛА для точного землеробства, що забезпечує моніторинг агроландшафтів і оптимізацію аграрних процесів. Мета дослідження. Метою роботи є аналіз і оцінка архітектурних рішень та програмно-апаратного забезпечення для ефективного функціонування автоматизованих систем управління БПЛА, спрямованих на моніторинг і аналіз агротехнологічних параметрів у сільському господарстві. Матеріали і методи. У дослідженні використано БПЛА, оснащені RGB-камерами, мультиспектральними та інфрачервоними сенсорами, тепловізорами, лазерними сканерами та радарними системами. Застосовано методи фотограмметрії, аналізу вегетаційних індексів (NDVI, GNDVI, ExG, ExGR), згорткових нейронних мереж (CNN) і глибокого навчання для обробки зображень. Навчальні вибірки формувалися з використанням генераторів даних, а обробка здійснювалася за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення, інтегрованого з ГІС і хмарними обчисленнями. Отримані наукові результати. Розроблено прототип автоматизованої системи на основі БПЛА, здатної виявляти фітопатологічні зміни, оцінювати стан ґрунтів і рослинності з точністю просторового розширення 1–10 см. Реалізовано модель нейронної мережі (InceptionV2), яка забезпечує класифікацію зображень із високою точністю, зокрема для діагностики хвороб рослин. Використання вегетаційних індексів і теплових карт дозволило створювати картограми стану посівів і прогнозувати врожайність. Система продемонструвала ефективність у моніторингу вологості ґрунту, стресу рослин і текстури ґрунту, сприяючи прийняттю обґрунтованих агротехнологічних рішень. Перспективи подальших досліджень. Подальші дослідження передбачають удосконалення сенсорних систем, впровадження автономних роїв БПЛА, інтеграцію з IoT і розробку алгоритмів штучного інтелекту для прогнозування аграрних параметрів. Планується масштабування рішень для великих сільськогосподарських площ і підвищення економічної ефективності шляхом оптимізації витрат на моніторинг і управління.

ВПРОВАДЖЕННЯ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В НАВЧАЛЬНИЙ ПРОЦЕС ПРИ ВИВЧЕННІ ДИСЦИПЛІНИ «ОСНОВИ ПРОГРАМУВАННЯ МОВОЮ СІ»

Ірина МИХАЙЛЮК, Ольга МУРАВА — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У статті досліджуються можливості впровадження штучного інтелекту (ШІ) у навчальний процес із дисципліни «Основи програмування мовою Сі». Мета дослідження – вивчення шляхів інтеграції ШІ в освітній процес для підвищення ефективності навчання програмуванню мовою Сі. Враховуючи ключову роль мови Сі в ІТ-освіті, її опанування є важливим етапом для студентів, які прагнуть розвивати навички програмування та працювати з сучасними мовами, такими як C++, Java чи Python. Окрім того, знання мови Сі необхідні для професійної діяльності в галузях, пов’язаних із розробкою операційних систем, драйверів та вбудованих систем. Методологія дослідження базується на аналізі сучасних наукових джерел, що розглядають питання застосування ШІ у навчальному процесі. Основна увага приділяється алгоритмам автоматизації перевірки програмного коду, методам аналізу ефективності алгоритмів, а також персоналізованому підходу до навчання студентів. У статті розглядаються механізми інтеграції ШІ у навчальний процес, зокрема автоматичне виявлення та аналіз помилок у коді, оптимізація алгоритмів, генерація тестових завдань та можливості доповнення програмного коду. Наукова новизна дослідження полягає у практичному підході до інтеграції ШІ в навчання мовою Сі. Використання інтелектуальних систем дозволяє адаптувати освітній процес до рівня підготовки студентів, що сприяє глибшому розумінню принципів програмування та підвищенню їхньої компетентності у роботі з алгоритмами та структурами даних. Особливий акцент зроблено на взаємодії студента з ШІ, де алгоритми аналізують помилки, пропонують виправлення та надають миттєвий зворотний зв’язок, що підсилює навчальний Висновки статті підкреслюють перспективність використання ШІ в освітньому процесі. Основні переваги впровадження таких технологій включають адаптивність навчання, швидкий доступ до зворотного зв’язку, можливість створення варіативних завдань та розвиток практичних навичок студентів. Впровадження ШІ у навчання мовою Сі дозволяє не лише підвищити ефективність засвоєння матеріалу, але й зробити освітній процес більш інтерактивним та цікавим для студентів.

ВИКОРИСТАННЯ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ ТА МАШИННОГО НАВЧАННЯ В НАУКОМЕТРИЧНИХ СИСТЕМАХ ТА БАЗАХ ДАНИХ

Віктор ОБОДЯК, Михайло ОТРОЩЕНКО — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У сучасному науковому середовищі використання інноваційних технологій у системах управління науковими публікаціями, зокрема штучного інтелекту та машинного навчання, відіграє ключову роль у підвищенні ефективності та точності обробки та аналізу великих обсягів наукової інформації. Це дослідження спрямоване на вивчення потенціалу та переваг використання штучного інтелекту та машинного навчання у системах управління науковими публікаціями. Мета цього дослідження – розкрити потенціал штучного інтелекту та машинного навчання для покращення ефективності управління науковими публікаціями. В аналізі останніх досліджень і публікацій виявлено, що використання штучного інтелекту дозволяє автоматизувати процеси класифікації та аналізу наукових публікацій, що допомагає у виявленні нових наукових трендів та підвищує швидкість прийняття рішень. Машинне навчання ж забезпечує можливість створення прогностичних моделей, що допомагають у прогнозуванні розвитку наукових дисциплін та визначенні їх впливу. У статті аналізуються сучасні підходи до управління науковими публікаціями та вивчаються можливості використання штучного інтелекту та машинного навчання для їх оптимізації. Розглядаються також проблеми точності та об'єктивності оцінювання наукової активності, які можуть бути вирішені за допомогою інноваційних технологій. Наукова новизна цієї роботи полягає в дослідженні та аналізі використання штучного інтелекту та машинного навчання в системах управління науковими публікаціями з фокусом на наукометричних системах та базах даних. Результати аналізу свідчать про те, що інтеграція інноваційних технологій у системи управління науковими публікаціями значно покращить якість та швидкість обробки наукової інформації, а також сприятиме об'єктивній оцінці наукової діяльності. Пропонується врахувати ці результати при розробці та вдосконаленні систем управління науковими публікаціями для забезпечення більш ефективного та інноваційного підходу до наукової діяльності.

ДОСЛІДЖЕННЯ МОЖЛИВОСТЕЙ АВТОМАТИЗОВАНОГО АНАЛІЗУ ТОНАЛЬНОСТІ ТЕКСТІВ ЗА ДОПОМОГОЮ СУЧАСНИХ ВЕЛИКИХ МОВНИХ МОДЕЛЕЙ

Дмитро ПАВЛЮК, Олег БАЙБУЗ — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Мета дослідження. У статті досліджено можливості автоматизованого аналізу політичних коментарів з використанням сучасних великих мовних моделей (LLM). Метою є розробка програмного рішення, яке класифікує текстові коментарі на два рівні: за емоційним забарвленням (позитивне, негативне, нейтральне) та за цільовим об'єктом реакції (подія, автор, стиль публікації, аудиторія). Оцінено ефективність застосування LLM для аналізу тональності політичних коментарів на основі даних з Telegram-каналів. Методологія. Для досягнення мети було розроблено програмний прототип, який здійснює автоматичний аналіз текстів. Прототип використовує два виміри класифікації: емоційний тон і цільовий об'єкт реакції, з урахуванням специфіки політичного контексту. Вхідні дані представляють собою текстові публікації з Telegram-каналів та відповідні користувацькі коментарі, а результати класифікація відбувається за допомогою LLM з використанням підходу few-shot learning. Наукова новизна. Розроблений прототип дозволяє здійснювати багатовимірну класифікацію текстів, що є нестандартним підходом у дослідженні політичного дискурсу, де важливо не лише визначити загальну тональність коментаря, а й з’ясувати, до кого чи до чого направлена реакція. Дослідження також пропонує стратегії покращення результатів класифікації, включаючи інтеграцію динамічних інструкцій та локалізацію навчання на україномовних даних, що може бути важливим кроком для підвищення ефективності використання LLM для політичного контенту в Україні. Висновки. Результати дослідження показали, що LLM мають значний потенціал для виконання багатовимірної класифікації політичних коментарів, однак виявлено і обмеження, зокрема у виявленні сарказму та іронії, а також у роботі з локальними специфічними контекстами. Запропоновані стратегії покращення, такі як адаптація моделі до україномовних даних та використання динамічних підказок, дозволяють підвищити точність результатів. Дослідження підкреслює необхідність адаптації LLM до політичного контексту, зокрема для модерації контенту та соціологічних досліджень. У подальших дослідженнях необхідно зібрати більші та більш збалансовані датасети для більш релевантних та узагальнених результатів роботи розробленого програмного забезпечення.

АСПЕКТИ ВИКОРИСТАННЯ ГЕНЕРАТИВНИХ НЕЙРОМЕРЕЖ ДЛЯ ДИЗАЙН-ПРОЄКТІВ

Дмитро ПЕТРИНА, Олена КОРНУТА, Софія МЕЛЬНИК — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У статті досліджуються ключові аспекти використання нейромереж в архітектурному проектуванні та в проектуванні інтер’єрів. Розглянуті переваги генеративно-змагальних мереж в цій галузі. На основі промтів згенеровані різні варіанти зображення шале в горах та його внутрішнього дизайну інтер’єру. Також створені безшовні текстури в нейромережі Midjourney. За допомогою цієї ж нейромережі згенеровано текстуру меблів та постери для 3-D візуалізації квартири у програмі SketchUp. Метою роботи є комплексне дослідження застосування нейромереж в дизайн-проектах. Для цього необхідно проаналізувати сучасний стан досліджень в цій галузі, визначити основні напрямки розвитку та існуючі проблеми. Описати різноманітні способи використання нейромереж в архітектурі та дизайні інтер’єрів, оцінити потенційні переваги та ризики застосування нейромереж та розробити рекомендації щодо ефективного використання нейромереж в практиці архітектурного проектування та проектування інтер’єрів. Методологія. В статті використовуються теоретичні методи дослідження літературних джерел, тестування та комплексний аналіз можливостей сучасних нейромереж та емпіричні методи дослідження використання нейромереж для дизайн проектів. Наукова новизна полягає у адаптації сучасних підходів використання нейромереж до генерації архітектурних проектів та дизайну інтер’єрів. Висновки. Використання нейромереж у архітектурному проектуванні та дизайні інтер’єрів та екстер’єрів дедалі набуває широкого застосування. Розвиток генеративного створення зображень стрімко розвивається і активно застосовується у цих сферах. Елементи редагування за допомогою штучного інтелекту використовують все більше відомих програм для дизайну і потребують попереднього аналізу та вивчення для створення певних рекомендацій у їх застосуванні. В роботі детально проаналізовані напрямки майбутнього розвитку мереж на базі штучного інтелекту та запропоновані практичні засоби для їх використання.

ФОРМАЛЬНЕ ТЕСТУВАННЯ ФУНКЦІЙ ДІЙСНОГО АРГУМЕНТУ

Олексій ПІСКУНОВ, Наталя ТУПКО, Олександр ВАСИЛЬЄВ, Надія ТОПІХА — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У статті розглянуто алгебраїчний підхід до проєктування та тестування програмного забезпечення. Метою статті є застосування методів формального проєктування програмного забезпечення (ПЗ) на прикладі розробки функцій підрахунку довжини дуги меридіану. Методи формальної розробки ПЗ досі не набули широкого використання в практичній діяльності, але враховуючи формальну природу мов програмування, їх впровадження в математичні дослідження виглядає цілком обґрунтованим. Методи дослідження: під час дослідження використовуються базові положення методу формальної розробки RAISE, які дозволяють застосовувати формальну логіку. Зокрема, розглядається використання інструментів розробки програмного забезпечення від RAISE Method Group для специфікації функцій обчислення довжини дуги меридіана та визначення умов створення драйвера тестів для цих функцій на ранньому етапі программування. Специфікація умов для тестування формулюється у вигляді аксіом з використанням абстрактного аплікативного підходу. Наукова новизна дослідження полягає в тому, що мова формальних специфікацій RAISE Specification Language (RSL) та спеціалізована утиліта є достатньо зручними інструментами для повсякденної роботи маленьких груп наукових співробітників, які не мають спеціальних навичок в галузі формальної разработки ПЗ. Особливо цікавила область математичних досліджень, зокрема для розробки складних функцій дійсного аргументу. Окрім основної мети, було уточнено сім коефіцієнтів (C0, C2, C4, C6, D2, D4, D6) розкладання розглянутих функцій у ряд Маклорена, складено формули та виконано розрахунки для наступних двох коефіцієнтів (C8, D8). Запропоновано практичний прийом розробки узагальнених драйверів тесту, заснований на успадкування класу, що розробляється від муляжу (mock class) з використанням можливостей. NET, таких як класи, що розділяються (partial class). Загалом стаття спрямована на зменшення розриву між теоретичними перевагами методів формальної розробки та їх недостатньо широким застосуванням у практиці. Висновки: алгебраїчне проєктування та тестування базується на математичних принципах, що дозволяє: уникати двозначності і неоднозначності в описі функціональності; забезпечувати точність та однозначність у формулюванні вимог до програми; автоматизувати процес генерації тестових випадків та перевірки роботи, відповідно підвищувати надійність; виявляти і усувати помилки ще на стадії розробки та прискорити розробку ПЗ.

РОЛЬ КОНТЕЙНЕРИЗАЦІЇ ТА ВІРТУАЛІЗАЦІЇ НА РІВНІ ОПЕРАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ В РОЗВИТКУ ХМАРНО ОРІЄНТОВАНИХ ДОДАТКІВ

Артем ПОДВИЖЕНКО, Антон ПЕРЕВЕРЗЄВ, Леонід ЛИТВИНЕНКО, Олег СКЛЯРЕНКО — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Мета цієї роботи дослідити вплив сучасних технологій віртуалізації та контейнеризації на трансформацію підходів до проєктування, розробки та експлуатації інформаційних систем у хмарних середовищах, зокрема в контексті переходу від монолітної до мікросервісної архітектури. Методологія. У статті проведено глибокий аналіз фундаментальної ролі технологій віртуалізації та контейнеризації у трансформації хмарних обчислень. Розглянуто історичний розвиток віртуалізації, вплив гіпервізорів, вимоги до гостьових ОС, а також переваги контейнеризації з акцентом на інструменти Docker та Kubernetes. Проаналізовано архітектуру контейнеризованих середовищ, їхню інтеграцію з хмарною інфраструктурою та нові вимоги до базових ОС, включаючи використання незмінних систем. Наукова новизна. У роботі узагальнено сучасний підхід до проєктування операційних систем для контейнеризованих хмарних середовищ. Особливо підкреслено еволюцію вимог до ОС, розвиток спеціалізованих дистрибутивів, зміну безпекових моделей, а також роль Kubernetes як розподіленої операційної системи для хмари. Окреслено тренди майбутнього розвитку ОС, пов’язані з інтелектуалізацією управління хмарними середовищами. Висновки. Розуміння ролі та впливу технологій віртуалізації й контейнеризації є критично важливим для ефективного проєктування, розробки та підтримки хмарно-орієнтованих додатків. Подальший розвиток операційних систем йтиме шляхом посилення безпеки, оптимізації взаємодії з апаратним забезпеченням та впровадження інтелектуальних механізмів управління для забезпечення стабільності та масштабованості в умовах високої динаміки хмарних середовищ.

АНАЛІЗ ВПЛИВУ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ НА РОЗВ’ЯЗОК ЗАДАЧІ РОЗПОДІЛУ ІНВЕСТИЦІЙ У СФЕРІ ГОСПОДАРСЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Олена ПОДКОВАЛІХІНА — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Розподіл інвестицій у різних галузях економіки визначає їхній майбутній розвиток. В умовах економічної нестабільності прибутковість інвестицій стає непередбачуваною, що ускладнює прийняття рішень. Тому важливо оцінювати наслідки різних стратегій розподілу інвестицій, виключити нераціональні варіанти та визначити оптимальні. Мета дослідження. Дослідити вплив статистичної невизначеності на оптимальний розподіл інвестицій у сфері господарської діяльності та розробити інструменти для прийняття ефективних інвестиційних рішень у нестабільних умовах. Методологія. Використано методи перебору даних, статистичного аналізу та багатокритеріальної оптимізації. Математична модель задачі розподілу інвестицій реалізована у середовищі Python з урахуванням рівномірного розподілу прибутку. Наукова новизна. Сформульовано узагальнену постановку задачі розподілу інвестицій за умов невизначеності. Розроблено алгоритм і програмну реалізацію для розрахунку та аналізу оптимальних стратегій інвестування з урахуванням змінних параметрів прибутковості. Запропонований алгоритм дозволяє: оцінити майбутній прибуток з урахуванням економічної нестабільності; визначити раціональний розподіл інвестицій для різних сценаріїв динаміки прибутку; зменшити ризики втрати інвесторів або залучити нових за рахунок обґрунтованих прогнозів. Досліджено розподіл інвестицій у сільському господарстві зі змінним прибутком (10% та 40%), проаналізовано оптимальні рішення за різними критеріями. Визначено доцільність інвестування в обраний сектор залежно від рівня невизначеності та зовнішніх факторів. Висновки. Запропонований підхід дозволяє прогнозувати прибутковість інвестицій з урахуванням економічної нестабільності. Визначено критерії оптимального розподілу ресурсів, що знижують ризики інвесторів. Результати можуть бути використані: інвесторами для прийняття рішень у умовах невизначеності; урядовими органами для підтримки стратегічно важливих галузей; аналітиками для моделювання економічних сценаріїв. Перспективи подальших досліджень: розширення моделі на інші типи розподілів прибутку (нормальний, Пуассона); врахування додаткових факторів ризику (наприклад, коливання валют); інтеграція машинного навчання для прогнозування динаміки прибутку. Це дослідження підкреслює важливість аналізу невизначеності в інвестиційних рішеннях та пропонує практичний інструмент для їх оптимізації.

МОДЕЛІ ТА МЕТОДИ ПРОЄКТУВАННЯ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ ІЄРАРХІЧНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ В ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСАХ

Ігор ШЕЛЕХОВ, Дмитро ПРИЛЕПА, Владислав АВЛАСОВИЧ, Олексій КОЛІСНИК — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У статті розглянуто розробку інтелектуальної ієрархічної системи керування хіміко-технологічним процесом на основі інформаційно-екстремальної інтелектуальної технології (ІЕІТ). Описано процес створення математичної моделі та алгоритмів побудови ієрархічних класифікаторів, що дозволяють покращити ефективність управління складними хіміко-технологічними процесами на підприємствах. Підходи до оптимізації системи, засновані на функціонально-статистичних випробуваннях, а також методи навчання й адаптації класифікаторів у процесі експлуатації, дозволяють створити гнучку і адаптивну систему, яка може ефективно реагувати на змінні умови технологічного процесу. Метою роботи є покращення технологічного керування та автоматизація процесів на хімічних підприємствах через впровадження інтелектуальних систем з елементами машинного навчання. Методологія дослідження включає використання математичних моделей та алгоритмів, що забезпечують точне налаштування й контроль параметрів технологічних процесів, а також тестування ефективності запропонованої системи на реальних даних. При цьому перспективним напрямком їх подальшого розвитку є впровадження ієрархічних класифікаторів, що зарекомендували себе ефективним засобом підвищення достовірності рішень щодо визначення функціонального стану процесів різної природи. Наукова новизна роботи полягає в застосуванні ієрархічних моделей та методів інформаційно-екстремальної інтелектуальної технології проєктування автоматизованих, здатних до машинного навчання систем керування. Згідно з розрахунками, використання такого підходу дозволить забезпечити функціональну ефективність керування виробничими процесами в режимі реального часу.

ІНТЕГРАЦІЯ МЕТОДІВ ОЦІНКИ БЕЗПЕКИ ЗАГАЛЬНОГО ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В ЦІЛЕСПРЯМОВАНУ МОДЕЛЬ УПРАВЛІННЯ РИЗИКАМИ РОЗРОБКИ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

Олександр ПСАРЬОВ — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Предметом статті є комплексне дослідження та розробка підходів до інтеграції методів оцінки безпеки загального штучного інтелекту у процес управління ризиками при розробці програмного забезпечення. Особливу увагу приділено аналізу потенційних загроз, які виникають при використанні загального штучного інтелекту у сучасних програмних продуктах, а також розгляду методів мінімізації цих ризиків. У статті представлені практичні рішення, зокрема використання ієрархічного процесу аналізу для визначення пріоритетів ризиків та генетичних алгоритмів для пошуку оптимальних стратегій зниження ризиків. Детально описані основні принципи застосування ієрархічного процесу аналізу у контексті управління ризиками програмного забезпечення, включаючи побудову ієрархій, оцінювання ризиків та формування матриці пріоритетів. Генетичні алгоритми використовуються для знаходження оптимальних рішень на основі даних ієрархічного процесу аналізу, що дозволяє забезпечити адаптивність і точність у створенні безпечного програмного забезпечення. Наведені приклади розрахунків демонструють, як об'єднання цих методів сприяє досягненню більш ефективного управління ризиками. Метою статті є розробка інструментарію для оцінки та управління ризиками, пов'язаними з використанням загального штучного інтелекту у процесах розробки програмного забезпечення, а також забезпечення безпеки цих процесів шляхом інтеграції новітніх алгоритмічних рішень. Висновки. Інтеграція ієрархічного процесу аналізу та генетичних алгоритмів дозволяє створити ефективну модель управління ризиками при розробці програмного забезпечення з використанням загального штучного інтелекту, що мінімізує загрози та забезпечує високу надійність систем.

МОДЕЛЮВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНО-АНАЛІТИЧНОЇ СИСТЕМИ МОНІТОРИНГУ ГЕНДЕРНОЇ РІВНОСТІ У ЗАКЛАДАХ ВИЩОЇ ОСВІТИ

Світлана РЗАЄВА, Дарина ЧЕРНИШОВА — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У сучасному світі питання гендерної рівності набуває все більшої значущості. Зокрема, у закладах вищої освіти гендерна рівність є фундаментальним аспектом, який впливає на якість освіти, мотивацію науково-педагогічних працівників, а також на загальний морально-психологічний клімат в установах. Одним із головних викликів, що постає перед сучасними університетами, є забезпечення рівних можливостей для всіх працівників незалежно від їхньої статі. Це включає рівний доступ до академічного та професійного розвитку, рівні умови праці, справедливе розподілення ресурсів та можливостей для кар'єрного росту. Мета роботи розробка інформаційно-аналітичної системи моніторингу гендерної рівності (ІАСМГР) у закладах вищої освіти з використанням UML-діаграм, що дозволяє підвищити ефективність оцінки гендерної рівності серед професорсько-викладацького та наукового складу. Методологія використання UML (Unified Modeling Language) для проєктування структури та функціоналу ІА- СМГР. Застосування методів формалізації та алгоритмізації для аналізу, рефакторингу та трансформації UML-діаграм. Визначення структурної складності системи через кількість класів, інтерфейсів та зв’язків. Візуалізація системних компонентів та визначення ключових класів (кандидат, вакансія, критерії відбору, тощо). Наукова новизна запропоновано формальний підхід до проєктування ІАСМГР з урахуванням гендерної нейтральності. Введено цільову функцію для оптимізації структури UML-діаграм класів. Визначено множину семантично еквівалентних трансформацій UML-діаграм з метою зменшення упередженості за гендерною ознакою. Обґрунтовано необхідність застосування програмного забезпечення для факторингу UML-діаграм у багатозакладних системах. Ще одним важливим аспектом є вплив інформаційних технологій на процес управління гендерною рівністю. Зокрема, важливим інструментом у процесі розробки та впровадження таких систем є UML (Unified Modeling Language). Використання UML діаграм дозволяє створювати стандартизовані моделі, які легко зрозумілі всіма учасниками процесу розробки, що підвищує якість системи і знижує ризики помилок. Запровадження таких моделей важливо в умовах, коли система моніторингу гендерної рівності повинна бути інтегрована у загальну структуру управління університетом і повинна відповідати вимогам різних зацікавлених сторін. Висновки. UML-діаграми є ефективним інструментом у проєктуванні архітектури ІАСМГР. Необхідно акцентувати увагу на візуалізації аналітичної інформації щодо гендерної рівності. Перспективи досліджень полягають у масштабуванні системи для обробки великих обсягів даних, а також в адаптації ІАСМГР до змін у вимогах і потребах користувачів.

ГЕНЕРАЦІЯ ПОСЛІДОВНОСТІ НЕСИМЕТРИЧНИХ СЕТ-ОПЕРАЦІЙ З ТОЧНІСТЮ ДО ПЕРЕСТАНОВКИ ДРУГОГО ОПЕРАНДА

Володимир РУДНИЦЬКИЙ, Віра БАБЕНКО, Сергій РУДНИЦЬКИЙ, Тимофій КОРОТКИЙ — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Стаття присвячена побудові несиметричних СЕТ-операцій придатних для криптографічного перетворення інформації, а саме СЕТ-шифрування. Застосування СЕТ-операцій при побудові потокових шифрів гарантує двонаправлевлену передачу інформації між абонентами. Особливість несиметричних СЕТ-операцій полягає в тому, що вони забезпечують в процесі шифрування однакової інформації з використанням однакових ключових послідовностей побудову різних шифрограм. Для вдосконалення потокових шифрів велике значення має можливість застосування замість однієї несиметричної двохоперандної СЕТ-операції декількох, які мають однакові властивості. Саме тому задачі синтезу груп СЕТ-операцій з точністю до перестановки надзвичайно актуальні. Адже їх вирішення дозволить будувати генератори псевдовипадкових послідовностей СЕТ-операцій з однаковими властивостями, щоб забезпечити побудову криптографічних алгоритмів потокового шифрування нового покоління. Метою роботи є дослідження можливості застосування методу генерації груп несиметричних СЕТ-операцій з точністю до перестановки другого операнда для побудови малоресурсних несиметричних систем потокового шифрування. Методологія. У роботі показано, що генерувати групи операцій строгого стійкого кодування доцільно на основі модифікації СЕТ-операції строгого стійкого кодування з точністю до перестановки другого операнда. Для синтезу моделей СЕТ-операцій, як прямих та і обернених, наведено один із способів реалізації їх методу побудови, що полягає в генерації послідовності несиметричних двохоперандних СЕТ-операцій з точністю до перестановки другого операнда. Здійснено перевірку коректності одержаних моделей для синтезу груп прямих і обернених несиметричних двохоперандних СЕТ-операцій на конкретних прикладах, що підтверджено результатами обчислювального експерименту для 2Сі-квантових несиметричних двохоперандних СЕТ-операцій. В ході проведеного дослідження використовувалися методи та принципи теорії інформації та кодування, булевої алгебри, дискретної математики, теорії синтезу та моделювання операцій та криптографії. Наукова новизна. Наукова новизна роботи полягає в аналізі практичних аспектів застосування груп несиметричних СЕТ-операцій з точністю до перестановки другого операнда для побудови алгоритмів малоресурсної криптографії шляхом забезпечення генерації прямих і обернених несиметричних двохоперандних СЕТ-операцій за рахунок використання лише прямих однооперандних СЕТ-операцій, що суттєво зменшує складність криптогафічного алгоритму і складність реалізації криптографічної системи. Висновок. У результаті дослідження встановлено наступне: усі несиметричні СЕТ-операції, які належать до синтезованої групи з точністю до перестановки другого операнда, мають однакові криптографічні властивості, оскільки однаково випадково реалізують одні і ті самі набори таблиць підстановок; можливість генерації груп прямих і обернених несиметричних СЕТ-операцій з точністю до перестановки другого операнда на основі будь якої двохоперандної СЕТ-операції забезпечить як шифрування, так і розшифрування інформації для побудови систем потокового шифрування.

РОЗРОБКА СПЕЦІАЛІЗОВАНОЇ КОМП’ЮТЕРНОЇ СИСТЕМИ НА БАЗІ ARDUINO UNO «РОЗУМНА» АВТОПАРКОВКА

Андрій СЕРГАЧОВ, Денис ДУБОВИК, Тетяна ДУБОВИК — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У даній статті представлено розробку спеціалізованої комп'ютерної системи на базі Arduino Uno, яка буде включати кілька важливих компонентів для створення ефективного та зручного інструменту для паркування. Система включатиме веб-сторінку, на якій користувачі зможуть забронювати вільне паркувальне місце. Це дозволить зменшити час на пошук вільного місця, а також знизить ймовірність неправильного паркування. Метою цього проекту є розробка та впровадження розумного паркомату, який зможе автоматизувати процеси бронювання, оплати та контролю за паркувальними місцями, а також покращити ефективність використання наявних паркувальних ресурсів. Практичне значення цієї розробки полягає в автоматичному контролі за паркувальними місцями. Для цього використовуються потужні алгоритми машинного навчання з автоматичним розпізнаванням тексту на номерних знаках, що дозволяє швидко та точно ідентифікувати транспортні засоби в реальному часі. Методологія. На основі технології TensorFlow використовується камера, яка здійснюватиме зчитування номерних знаків автомобілів. Завдяки цьому паркомат зможе автоматично фіксувати автомобіль, що зайняв місце, і в реальному часі оновлювати статус доступності місця в системі. Для зберігання та обробки інформації про бронювання, доступність місць та транзакції користувачів буде створена база даних, що забезпечить надійне зберігання даних і дозволить забезпечити зручний доступ до інформації. Arduino Uno, завдяки своїй доступності, простоті та широким можливостям для інтеграції з різними датчиками та модулями, є ідеальним вибором для реалізації такого проекту. Інтеграція веб-сторінки для бронювання, розпізнавання номерних знаків за допомогою TensorFlow та база даних для обробки інформації дозволять створити ефективну систему, яка значно покращить процес паркування. Актуальність такої розробки як «розумне» паркування авто, полягає в зростаючому попиті на гнучкі роботизовані систем зі штучним інтелектом, які можна адаптувати під різні сфери застосування.

АНАЛІЗ СУЧАСНОГО СТАНУ ПРОСТОРОВИХ ОБЧИСЛЕНЬ ТА ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ У ПРИКЛАДНИХ ГАЛУЗЯХ

Тарас СКИЦЬКИЙ — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Стаття присвячена просторовим обчисленням – сучасній технології, яка дозволяє інтегрувати цифрову інформацію та віртуальний контент у фізичний світ, відкриваючи нові можливості для взаємодії та аналізу даних. У статті розглянуто історію розвитку просторових обчислень, починаючи з 1960-х років, коли Айвен Сазерленд представив концепцію «Sketchpad», одного з перших графічних інтерфейсів. Значний прорив у технологіях стався в 1980-х роках завдяки розвитку віртуальної реальності (VR) та пристроїв для занурення користувачів, а у 2010-х роках – завдяки поширенню доповненої реальності (AR) у мобільних пристроях. Ця стаття визначає основні концепції та термінологію просторових обчислень, зокрема віртуальної, доповненої, змішаної та розширеної реальностей (VR, AR, MR, XR). Розглянуто ключові технології, які дозволяють інтегрувати цифровий контент у фізичне середовище: комп’ютерне бачення, системи відстеження руху та відображення просторових даних. Було визначено ключові пристрої, які допомогли розвитку галузі, зокрема Microsoft HoloLens та Apple Vision Pro. Окремо проаналізовано застосування просторових обчислень, а саме в галузях освіти, медицини, промисловості, військової сфери та туризму. В освіті просторові обчислення сприяють створенню інтерактивних навчальних середовищ, особливо для дослідження природничих та технічних дисциплін. У медицині ця технологія використовується для імітації хірургічних операцій, лікування фантомного болю в кінцівках та реабілітації пацієнтів. У виробництві та дизайні просторові обчислення допомагають створювати 3D-прототипи, а у військовій справі вони використовуються для навчання солдат і стратегічного планування місій. У статті також висвітлюються проблеми, пов’язані з використанням просторових обчислень, зокрема високі технічні вимоги, кіберхвороба, обмежене поле зору, надмірне когнітивне навантаження на користувача та висока вартість обладнання. У висновках підкреслена необхідность подальших досліджень для зниження вартості технологій, розробки ефективних алгоритмів для взаємодії з просторовими середовищами та інтеграції машинного навчання для обробки великих обсягів даних. Просторові обчислення мають потенціал кардинально змінити спосіб взаємодії з цифровим світом, але для їх повноцінної реалізації потрібно подолати технологічні та соціальні бар’єри. Метою роботи є проаналізувати розвиток сучасних підходів до просторових обчислень, оцінити поточний стан і перспективи розвитку просторових обчислень, особливо їх вплив на різні галузі, такі як освіта, медицина, виробництво та військова справа, а також можливості інтеграції цих технологій для інклюзивного та етичного використання. Наукова новизна дослідження полягає в комплексному аналізі сучасного стану просторових обчислень, що дозволяє систематизувати етапи їхнього розвитку. Особлива увага приділена можливості інтеграції доповненої, віртуальної та змішаної реальності в освітні, медичні та виробничі процеси.

ШТУЧНИЙ ІНТЕЛЕКТ: ІСТОРІЯ ТА СТАНОВЛЕННЯ

Сергій СТАСЕВИЧ, Олена ГОЛОДОВСЬКА — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Стаття присвячена використанню штучного інтелекту у різних галузях економіки країни. Розглянуто історію виникнення терміну «штучний інтелект» і впровадження його у науковий обіг у дослідженнях, спрямованих на створення інтелектуальних машин. Ініціатором проведення наукового заходу, присвяченого проблемам створення інтелектуальних машин, став Джон Маккарті (доцент математики в Дартмутському коледжі). У 1956 році в м. Дартмут відбувся знаковий семінар, де десятеро науковців у галузі математики та комп'ютерних наук зібралися для обговорення можливості створення електронних обчислювальних машин, здатних навчатися, розв'язувати завдання та демонструвати інші форми інтелекту. Мета роботи. Проведено аналіз різних видів штучного інтелекту, які використовуються у сучасних галузях економіки: аналітичний, функціональний, інтерактивний, текстовий та візуальний. Для вирішення реальних проблем у різних галузях економіки та суспільного життя і побудови моделі на основі штучного інтелекту використовуються різні технології та алгоритми. Наведено переваги і недоліки використання штучного інтелекту в промисловості. Методологія. Основною метою використання штучного інтелекту є намагання навчити комп’ютери і машини виконувати когнітивні функції мозку людини – здатність розуміти, пізнавати, вивчати, усвідомлювати, сприймати і переробляти зовнішню інформацію, і напослідок надати їм таких функцій людини, як вирішення проблем, прийняття рішень, сприйняття та розуміння людського спілкування. Наукова новизна. Проведено аналіз історії виникнення, розвитку та застосування штучного інтелекту на сучасному етапі розвитку світової економіки. Висновки. Штучний інтелект вже використовується у різних галузях економічного та суспільного життя держави і продовжує надалі активно розвиватися, завойовуючи все більше процесів у сфера застосування: виробничі процеси, сільське господарство, охорона навколишнього середовища, медицина, соціальні відносини, безпека та охорона.

ВИКОРИСТАННЯ КОЛЕКТИВУ МОБІЛЬНИХ АГЕНТІВ ДЛЯ РОЗПІЗНАВАННЯ НЕОРІЄНТОВАНИХ ГРАФІВ

Андрій СТЬОПКІН — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Дослідження, запропоноване в роботі присвячено вивченню проблеми розпізнавання графів колективом агентів, що складається з одного нерухомого агента, що виконує необхідні обчислення та двох мобільних агентів, що рухаються графом та збирають інформацію про його структуру. Метою роботи є побудова нового ефективного алгоритму розпізнавання скінчених неорієнтованих графів без петель та кратних ребер колективом агентів. В статті запропоновано наступну методологію до досягнення поставленої мети: використати колектив агентів, що складається з трьох агентів. Два агенти є агентами-дослідниками, які можуть переміщуватися по графу, зчитувати мітки на елементах графу й залишати або видаляти ці мітки. Агенти-дослідники мають скінчену пам’ять, яка не залежить від кількості вершин досліджуваного графа та для розпізнавання графу використовують по дві фарби кожен (всього три фарби різного кольору). Під час роботи агенти-дослідники відправляють повідомлення третьому агенту – агенту-експериментатору, який представляє собою нерухомого агента, в пам’яті якого фіксується результат функціонування агентів-дослідників. На основі цієї інформації він поступово вибудовує в своїй пам’яті представлення досліджуваного графа списками ребер і вершин. У статті наведено режими роботи агентів-дослідників з їх детальним описом. Також детально розглянуто алгоритм обробки агентом-експериментатором повідомлень, отриманих від агентів-дослідників в процесі роботи, на підставі яких відбувається побудова мапи досліджуваного графа. В роботі проаналізовано часову, ємнісну, комунікаційну складності побудованого алгоритму та проведено аналіз кількості переходів по ребрах, які необхідно здійснити агентам для розпізнавання графа. Науковою новизною є отримання ефективного алгоритму розпізнавання графів колективом агентів. Висновки. В роботі запропоновано новий алгоритм розпізнавання графів, який має квадратичні часову, ємнісну та комунікаційну складності та кількість переходів по ребрах, які виконують агенти-дослідники, що оцінюється як On2 де n – кількість вершин досліджуваного графа. Робота запропонованого алгоритму розпізнавання ґрунтується на методі обходу графа в глибину.

АНАЛІЗ ІСНУЮЧИХ МЕТОДІВ ВИЗНАЧЕННЯ ТРАЄКТОРІЙ РУХУ АТМОСФЕРНИХ ЛІТАЛЬНИХ АПАРАТІВ ЩОДО МОЖЛИВОСТІ ЇХ ПОКРАЩЕННЯ

Оксана ТИМОЩУК, Еміль ЛЮТФАЛІЄВ — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У статті подано структурований аналіз сучасних підходів до планування траєкторій польоту атмосферних безпілотних літальних апаратів (БПЛА) з акцентом на взаємозв’язок понять «траєкторія», «маршрут» і «навігація» в автономних системах керування. Узагальнено міждисциплінарні тлумачення цих категорій з урахуванням позицій авіації, теорії керування, кібернетики та штучного інтелекту, що дозволяє уточнити їх роль у логіці навігації в умовах невизначеності. Наведено порівняльний огляд методів планування, включаючи класичні кінематичні моделі, фільтрацію Калмана, евристичні алгоритми (поля потенціалів, роїння), а також інтелектуальні підходи, зокрема нейронні мережі й навчання з підкріпленням. Оцінювання здійснено за критеріями точності, адаптивності, обчислювальної складності та енергоефективності. Результати свідчать, що класичні моделі забезпечують високу точність у структурованих умовах, однак виявляють обмеження при зміні зовнішнього середовища. Натомість методи ШІ демонструють гнучкість та здатність до навчання, але потребують значних ресурсів і попереднього навчання. Окреслено типові обмеження в реальних умовах – складна місцевість, погодні зміни, багатофакторні рішення – та запропоновано шляхи вдосконалення: використання онлайн-навчання, генеративних моделей ШІ (GPT, дифузійні моделі), а також багатокритеріальної оптимізації. Запропоновано гібридну архітектуру планування траєкторій, що поєднує аналітичні моделі з адаптивними інтелектуальними шарами для автономного управління в змінному середовищі. Результати сприяють розвитку інтелектуальних систем підтримки рішень для БПЛА нового покоління.

ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДУ ОЦІНКИ ШВИДКОСТІ ПІШОХОДІВ ДЛЯ СТАТИСТИЧНОГО АНАЛІЗУ ДИНАМІКИ НАТОВПУ

Максим ТІШКОВ, Оксана ТИМОЩУК — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У статті розглянуто задачу виявлення, відстеження та оцінки швидкості руху пішоходів на основі відеозаписів із камери спостереження, встановленої над зоною пересування. Така конфігурація є типовою для систем відеоспостереження в публічних просторах. Запропонований авторами метод не потребує жодного спеціалізованого обладнання, що дозволяє використовувати його в широкому спектрі реальних сценаріїв. Метою роботи є апробація створеного раніше методу оцінки швидкості руху пішоходів на практичному прикладі з реального життя – відеоспостереження у шкільному коридорі. Дослідження має на меті перевірити ефективність і надійність алгоритму в умовах, які відрізняються від лабораторного середовища. Методологія дослідження. Для випробування методу була організована зйомка в коридорі навчального закладу, де камера фіксувала пішохідні потоки протягом 6,5 годин. За допомогою алгоритмів комп’ютерного зору здійснювалося виявлення пішоходів, відстеження траєкторій та оцінка швидкості руху. Усього було отримано 1841 траєкторію, а середня швидкість руху склала 1,15 м/с. На основі зібраних даних проведено статистичний аналіз, що дозволив оцінити динаміку пішохідного трафіку у звичайних та екстрених умовах. Наукова новизна. У роботі вперше апробовано раніше запропонований метод у реальних умовах, без попередньої підготовки середовища чи залучення додаткових сенсорів. Особливістю дослідження є врахування зовнішніх чинників, зокрема регулярних повітряних тривог, що відбуваються під час війни в Україні. Їхній вплив на поведінку пішоходів був ідентифікований та відображений у результатах аналізу. Такий підхід дозволяє глибше зрозуміти адаптивну поведінку людей у стресових ситуаціях. Висновки. Проведене дослідження підтвердило ефективність розробленого раніше методу виявлення, відстеження та оцінки швидкості пішоходів у реальних умовах. Отримані результати можуть бути використані для подальшого вдосконалення систем підтримки прийняття рішень у сфері безпеки, планування евакуацій та аналізу поведінки натовпу. Залучення реальних даних та врахування кризового контексту підвищує прикладну цінність методики для практичного використання.

РОЗРОБКА САЙТУ ДЛЯ УПРАВЛІННЯ СВОЇМ РОЗКЛАДОМ ТА ЗАВДАННЯМИ

Тетяна ЧІЛІКІНА, Ганна КАРНАУХОВА, Оксана ОРІХІВСЬКА, Яна ЗАГОРУЙКО — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У сучасному динамічному світі ефективне управління часом є критично важливим, однак наявні цифрові планувальники часто не відповідають потребам користувачів через складність або обмежений функціонал. Мета роботи – створення вебзастосунку, який поєднує інтуїтивний інтерфейс, ефективне управління цілями та завданнями й адаптацію під індивідуальні потреби користувача. Методологія. Аналітичний підхід до вивчення користувацьких потреб і моделей поведінки, методи UX/UI-дизайну, застосування сучасних фреймворків і мов програмування (TypeScript, React, Next.js, NestJS), а також використання принципів адаптивної верстки, клієнт-серверної архітектури та баз даних MongoDB. Наукова новизна полягає в структурованій інтеграції згаданих підходів у функціонал одного вебзастосунку: обмеження користувача до 5 активних цілей, що забезпечує фокусування; можливість аналізу досягнень через розділ статистики; адаптивність інтерфейсу з підтримкою української та англійської мов. Вебзастосунок реалізовано на основі модульної архітектури з чітким розподілом відповідальностей між модулями (auth, user, tasks, goals, statistics). Клієнтська частина побудована за принципами features based архітектури, що підвищує масштабованість проєкту. Розроблено інструмент, який може бути використаний широким колом користувачів – студентами, фахівцями, фрилансерами, творчими людьми – для ефективного управління особистим часом і досягнення стратегічних життєвих або професійних цілей. Висновки. Запропонований у цій роботі цифровий планувальник має низку ключових переваг, а саме: цільова спрямованість, гнучке планування, мінімалістичний інтерфейс, аналітика прогресу, адаптивність.

ПІДВИЩЕННЯ БЕЗПЕКИ МІЖБАНКІВСЬКИХ ПЛАТЕЖІВ, КОМПЛЕКСНА КРИПТОГРАФІЧНА АРХІТЕКТУРА

Людмила ШПОРТ — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

У статті авторкою розглядається проблема забезпечення безпеки електронних міжбанківських платежів в умовах зростаючих кіберзагроз. Проаналізовано існуючі системи захисту, зокрема SWIFT та SEPA та виявлено їхні обмеження. Метою даної статті є розробка комплексної криптографічної архітектури, яка здатна значно підвищити рівень безпеки електронних міжбанківських платежів шляхом усунення виявлених вразливостей та врахування сучасних кіберзагроз. Методологія: використаний потенціал комплексного, системного наукових підходів. Їх сукупність дозволяє здійснити всебічний аналіз технічної та педагогічної літератури, зокрема опрацювання монографічних наукових видань та дисертаційних досліджень, які висвітлюють обрану тему. Наукова новизна полягає в розробці комплексної криптографічної архітектури, що базується на модулях шифрування, аутентифікації, виявленні вторгнень та аудиту безпеки. Висновки: в результаті дослідження встановлено, що сучасні міжбанківські платіжні системи, такі як SWIFT та SEPA, використовують комплексний підхід до забезпечення безпеки, що включає організаційні та технічні заходи. SWIFT застосовує асиметричну криптографію, апаратні модулі безпеки та двофакторну аутентифікацію. SEPA використовує стандарти EMV для карткових транзакцій та протоколи TLS/SSL для онлайн-платежів. Визначено, що для ефективного протистояння сучасним кіберзагрозам, необхідна комплексна криптографічна архітектура для міжбанківських платежів, яка відповідатиме суворим вимогам щодо безпеки, продуктивності, масштабованості та сумісності. Запропонована авторська комплексна архітектура безпеки міжбанківських платежів складається з взаємопов'язаних модулів, що забезпечують багаторівневий захист. Проведено моделювання та дано експериментальну оцінку ефективності запропонованої архітектури, що підтвердило її здатність забезпечувати високий рівень безпеки, продуктивності і стійкості до атак.

ОЦІНКА ЙМОВІРНОСТІ ЗВ’ЯЗНОСТІ СТРУКТУР ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ НА РІЗНИХ ГРАФОВИХ МОДЕЛЯХ

Олег БАРАБАШ, Андрій МУСІЄНКО, Ольга СВИНЧУК, Олексій ДУДКІН — Wed, 28 May 2025 00:00:00 +0300

Функціональна стійкість інформаційних систем є ключовим фактором їхньої надійності, особливо для критичної інфраструктури, хмарних сервісів та розподілених мереж. Відмова окремих компонентів може призвести до значних економічних і технічних втрат. Оцінка ймовірності зв’язності системи на основі графових моделей дозволяє прогнозувати її стійкість до збоїв. Метою статті є аналіз та порівняння різних методів оцінки функціональної стійкості інформаційних систем на основі графових моделей, а також розробка програмного забезпечення для їхнього моделювання. Методологія. У статті досліджено основні методи оцінки функціональної стійкості інформаційних систем та проведено порівняльний аналіз точних і наближених методів розрахунку. Також розроблено програмний інструмент для візуалізації та аналізу функціональної стійкості мережевих структур, визначено вплив різних параметрів системи на її загальну стійкість. Наукова новизна роботи полягає у розробці підходу до оцінки функціональної стійкості інформаційних систем на основі графових моделей, порівнянні точних і наближених методів, створенні програмного інструменту для моделювання та аналізу зв’язності структур, а також виявленні ключових факторів, що впливають на стійкість систем. Висновок. Проведено аналіз методів оцінки функціональної стійкості інформаційних систем на основі графових моделей. Порівняно точні та наближені підходи, зокрема метод повного перебору, метод мінімальних шляхів, Езарі-Прошана та Литвака-Ушакова. Визначено, що вибір методу залежить від складності системи та вимог до точності розрахунків. Розроблене програмне забезпечення дозволяє моделювати та аналізувати функціональну стійкість різних графових структур. Отримані результати можуть бути використані для підвищення надійності та безперебійної роботи інформаційних систем.