Комп'ютерні науки та інформаційні технології. – 2016. – №843

Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/34582

Вісник Національного університету "Львівська політехніка"

У збірнику наукових праць публікуються статті за результатами досліджень з актуальних питань комп'ютерних наук та інформаційних технологій, які виконали професорсько-викладацький склад Національного університету “Львівська політехніка” та провідні вчені України й зарубіжні вчені в галузі проектування архітектури і компонентів комп’ютерних систем, моделювання складних об'єктів, процесів і систем та розроблення і використання новітніх інформаційних технологій. Для науковців, викладачів вищих закладів освіти, інженерів, що спеціалізуються у сфері новітніх обчислювальних систем, мереж, комп'ютеризованих засобів розв'язання задач цифрового опрацювання сигналів і зображень, автоматизованого проектування та керування, а також докторантів, аспірантів та студентів старших курсів відповідних спеціальностей.

Вісник Національного університету "Львівська політехніка". Серія : Комп'ютерні науки та інформаційні технології : збірник наукових праць / Міністерство освіти і науки України, Національний університет "Львівська політехніка"; голова Редакційно-видавничої ради Н. І. Чухрай. – Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2016. – № 843. – 372 c. : іл.

Browse

Now showing 1 - 20 of 48

Титульний аркуш до Вісника "Комп’ютерні науки та інформаційні технології" № 843
(Видавництво Львівської політехніки, 2016)
Структура та моделі роботи системи управління мікрокліматом мінітеплиці
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Цмоць, І.; Теслюк, Т.
Розроблено схему інформаційної взаємодії мінітеплиці із оточенням. Запропоновано структуру системи управління мікрокліматом мінітеплиці основними компонентами якої є: мікроконтролер ATmega2560, мобільний пристрій зв’язку під управлінням ОС Android, модулі Ethernet, пам’яті, інтерфейсів периферії, давачів та актюаторів. Розроблено основні алгоритми роботи клієнтської та серверної частин системи управління. Побудовано на основі теорії мереж Петрі моделі роботи та графи досяжності станів клієнтської, серверної частин і комунікації між ними. Досліджено роботу системи управління мікрокліматом мінітеплиці та показано, що система працює правильно та коректно, усі стани досяжні, а тупики відсутні. In the article the scheme of information exchange between mini greenhouse and environment has been designed. The structure of the control climate system of mini greenhouse has been designed. The system structure include ATmega2560 microcontroller, mobile communications device running under Android OS, modules Ethernet, memory storage, peripheral interfaces, sensors and actuators. The main algorithms of work of customer and server parts of the system have been built. The models based on Petry nets are developed. These models are used for study the states of the system. Using the models graph of reachable states in which the system can exist was built. The results of analysis of the system work make it possible to state that system works properly and correctly and all the states are reachable and deal ends are absent.
Зміна роздільної здатності у випадку двох вхідних зображень засобом псевдообертання виродженого матричного оператора дивергенцій
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Рашкевич, Ю.; Пелешко, Д.; Ізонін, І.; Пелешко, М.; Батюк, Д.
Розроблено новий метод передискретизації у випадку двох вхідних зображень на основі псевдообертання виродженого матричного оператора дивергенцій. Експериментальні дослідження показують високу стійкість методу до обробки зображень із флуктуаційною функцією інтенсивності. Порівняння результатів роботи розробленого методу з результатами за існуючими на основі співвідношення пікового сигналу до шуму показало підвищення якості передискретизованих зображень. Це зумовлює можливість його ефективного застосування для обробки зображень з різкими краями. The method of changing the resolution in the case of two input images based on pseudorotation degenerate operator’s matrix of divergences is developed. Experimental studies show high resistance to image processing method with sharply fluctuating function of intensity. Comparing the results of the proposed method with the results of the existing based PSNR, showed improvement of quality of output images. This leads to the possibility of its application in image processing with sharp edges.
Дослідження впливу параметрів орбіти космічного апаратa на характеристики радіотехнічної чи телекомунікаційної системи
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Горбатий, І.
Описано вдосконалені співвідношення для обчислення параметрів еліптичної або колової орбіти супутника Землі, що входить до складу радіотехнічної чи телекомунікаційної системи, зокрема системи дистанційного зондування Землі з космосу та супутникової системи зв’язку. За допомогою цих співвідношень отримано залежності широти та довготи підсупутникової точки від часу для супутника Землі, що рухається за коловою орбітою. Досліджено вплив параметрів орбіти супутника Землі на характеристики таких систем. The improved formulas to calculate the parameters of the elliptical or circular orbit of the Earth satellite, which is part of radio electronics or telecommunications systems, including system of the remote sensing of Earth from space or the satellite communications system was described. By means of these formulas the dependencies of latitude and longitude of the under satellite point from time for the Earth satellite on circular orbit was obtained. The influence of the Earth satellite parameters of orbit on the characteristics of such systems was explored.
Синтезмоделей схем відновлення на основі нееквідистантних структур
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Різник, О.; Повшук, О.
На основі розглянутих існуючих методів було досліджено, що задача виявлення оптимальних схем відновлення відповідає математичній задачі ідеальних кільцевих в’язанок. У процесі роботи було розроблено схему відновлення на основі ідеальних кільцевих в’язанок, яка працює для більшої кількості пошкоджених комп’ютерів, ніж інші існуючі схеми. Ця схема дає змогу забезпечити оптимальне відновлення для будь-якої кількості комп’ютерів у кластері. It was investigational on the basis of the considered existent methods, that the task of exposure of optimal recovery scheme answers the mathematical task of idea ring bundle. In the process of work the recovery scheme was worked out on the basis of idea ring bundle, which works for the greater number of the damaged computers, what other existent charts. This recovery scheme to provide optimal renewal for any amount of computers in a cluster.
ANN deployment for the euro exchange rate forecast
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Pavliuk O.
In this paper presented non-iterative artificial neural network with the radial basis functions (RBF ANN) is used for the euro exchange rate forecast. The criteria to the preparing the training samples set for RBF ANN is formulated. In the end we got the forecast error less than 1,5 %.
Методи опрацювання Великих даних у федеративному сховищі даних
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Болюбаш, Ю.
Подано визначення Великих даних та описано основні характеристики. Подано моделі асоціацій між сутностями та характеристиками для різних категорій Nosql баз даних. Подано модель федеративного сховища Великих даних. Для представлення великих даних використано простір даних, який дає змогу працювати з різнотипними даними. Проте основною операцією інтеграції є не консолідація, а федералізація, що дає змогу зменшувати ємнісну складність запитів. Розроблено метод обміну різнотипними даними та приведення реляційних даних до моделі “сутність–характеристика”. Апробовано розроблені методи і алгоритми. There is given the Big data defenition and described the main characteristics. The models associations between entities and properties for the different categories Nosql databases “entity-characteristic” is constructed. For the presentation of Big data space there is used data that allows to work with heterogeneous data. However, the main operation is federalisation but no consolidation of integration, This allows capacitive reduce the complexity of requests. The method of heterogeneous data sharing and bringing to relational data model “entity-characteristic” was created. Were tested developed methods and algorithms.
Математична модель міцності анізотропних матеріалів в умовах двовісного напруженого стану
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Поберейко, С.; Соколовський, Я.
На основі механіки суцільних середовищ та аналітичної геометрії синтезовано математичну модель для визначення граничного напруженого стану композитних матеріалів з двовісним напруженим станом у площинах структурної симетрії, яка на відміну від механічних теорій міцності задовільно описує граничні напружені стани ортотропних матеріалів із слабкою та сильною асиметрією меж міцності у напрямках анізотропії. In terms of continuum mechanics and analytic geometry is athematical model synthesized to determine the strength of the wood with biaxial strained conditions in structural symmetry planes. Unlike mechanical strength theories it satisfactorily describes the tense boundary conditions of orthotropic materials with weak and strong asymmetry of strength limits in the directions of anisotropy.
Задача просвітлення підкладинки за допомогою тришарових оптичних структур при падінні світла під кутом
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Міца, О.; Пецко., В.; Гече, Ф.; Коцовський, В.
Наведено результати розрахунків оптимальної тришарової оптичної структури для просвітлення підкладки при падінні світла під кутом. Алгоритм розрахунків оснований на використанні методу негладкої оптимізації (r-алгоритму). The results of calculations of optimal three-layer structure for optical bleaching of the substrate at an angle of incidence of the light. Algorithm calculations based on the method of nonsmooth optimization (r-algorithm).
Математичне моделювання просторового тепломасоперенесення в анізотропних капілярно-пористих матеріалах
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Соколовський, Я.; Герасимчук, О.
Сформульовано тривимірну математичну модель неізотермічного вологоперенесення у капілярно-пористих матеріалах з врахуванням анізотропії теплофізичних властивостей. Побудовано алгоритм методу скінченних елементів для реалізації математичної моделі зв’язаного тепломасоперенесення. У рамках об’єктно-орієнтованого підходу розроблено прикладне програмне забезпечення для чисельної реалізації та аналізу математичної моделі. Створений графічний інтерфейс дозволяє автоматизу- вати процес скінченно-елементного розбиття 3D-області та прогнозувати динаміку просторових полів тепловологоперенесення. We have formulated a three-dimensional mathematical model of non-isothermal moisture transfer in capillary-porous materials taking into account the anisotropy of thermal properties. The algorithm of finite element method for implementing a mathematical model linked isothermal heat and mass transfer is constructed. Within object-oriented approach software for numerical implementation and analysis of mathematical models is developed. Created GUI automates the process of finite-element splitting 3D-area and predicts the dynamics of temperature and humidity fields.
Hybrid model of inductive clustering system оf high-dimensional data based on the sota algorithm
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Babichev, S.; Lytvynenko, V.; Taif, М. A.; Sharko, A.
Подано модель системи кластеризації високорозмірних даних на основі комплексного використання самоорганізуючого алгоритму СОТА і методів індуктивного моделювання складних систем. Якість кластеризації оцінюється на двох рівнопотужних підмножинах з використанням комплексного критерію балансу, у якому враховані як зміщення центрів мас відповідних кластерів різних підмножин, так і розподіл об'єктів у відповідних кластерах відносно центра мас. Для кластеризації об'єктів на кожній з підмножин запропоновано використовувати алгоритм СОТА, що являє собою тип самоорганізуючих нейронних мереж на основі карт Кохонена і алгоритму вирощування просторової клітинної структури Fritzke. Model of high-dimensional data clustering system based on the complex use of Selforganizing SOTA algorithm and inductive modeling methods of complex systems is presented in the article. The quality of clustering is evaluated at two equal power subsets with the use of complex balance criterion, which takes into account both the displacement the mass centers of the appropriate clusters of different subsets and distribution of objects in the appropriate clusters relative to the mass center. The SOTA algorithm, which is a type of Self-organizing neural networks based on Kohonen maps and algorithm of spatial cell structure of Fritzke growing, is proposed to use for the clustering of objects in each of the subsets.
Відновлення пошкодженої інформації на основі завадостійких кодів
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Різник, О.; Ковалик, В.; Повшук, О.
Метою роботи є дослідження завадостійких кодів на основі ідеальних кільцевих відношень для відновлення пошкодженої інформації. Для запобігання втратам цифрових даних створено ефективний завадостійкий код на основі ідеальних кільцевих в’язанок для захисту та відновлення інформації, який забезпечує можливість виправлення до 25 % помилок у кодовому слові. Розроблений програмний продукт, який моделює роботу завадостійкого коду на основі ідеальних кільцевих в’язанок. The purpose of work is research of error controlled codes on the basis of ideal ring bundles for proceeding in the damaged information. For prevention of losses of digital data an effective error controlled code is created on the basis of ideal ring bundles for defence and proceeding in information, which provides possibility of correction to the 25% errors in a code word. Worked out software product which designs work of error controlled code on the basis of ideal circular bundles.
Математичне моделювання нелінійної динаміки у реакційно-дифузійних системах типу активатор-інгібітор із супердифузією
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Притула, З.
Вивчено нелінійну динаміку в узагальнених системах реакції-дифузії типу активатор-інгібітор із просторовими дробовими похідними. Для дослідження вибрано модель Брюсселятор та модель із кубічною нелінійністю, в яких класичні просторові диференціальні оператори замінено їх дробовими аналогами. Дробовий оператор відображає нелокальну поведінку супердифузії. Для кожної системи знайдено просторово-однорідний стаціонарний розв’язок та вивчено його лінійну стійкість, а також визначено умови виникнення нестійкостей Хопфа та Тьюрінга. Встановлено, що врахування аномальності дифузії (супердифузії) призводить до якісної зміни нелінійної динаміки в згаданих системах. The nonlinear dynamics in generalized activator-inhibitor systems with space fractional derivatives is studied. As an example, Brusselator model and the reaction–diffusion model with cubic nonlinearity, in which the classical spatial differential operators are replaced by their fractional analogues, are considered. The fractional operator reflects the nonlocal behavior of superdiffusion. The spatially homogeneous, time independent solution has been found for each system. We have also studied its linear stability and determined instability conditions of both Hopf and Turing. It was established that the anomalous diffusion (superdiffusion) leads to the qualitative change of nonlinear dynamics of mentioned systems.
Двоетапне сегметування зображення із складним фоном на основі методу Отсу
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Клювак, А.; Пелешко, Д.; Маковейчук, О.; Ізонін, І.
Розглянуто сегментацію зображення із неоднорідним фоном у контексті загальної задачі розпізнавання тексту. Запропонований метод є двоетапним і ґрунтується на сумісному використанні операцій конвертації в колірному просторі, морфологічній оброці та адаптивній фільтрації за алгоритмом Отсу. Серед підзадач, які розглядаються в межах методу, є такі: видалення складного фону, виділення центрального елементу та його адаптивна фільтрація.Розроблений метод характеризується високою швидкодією та стійкістю до окремих випадків зашумлення. The paper is devoted to the task of segmenting images with complex background as a part of more general task of text recognition. The proposed two staged method is based on colour spaces transforms, morphological processing and Otsu’s adaptive filtering. The algorithm involves: complex background detection, central element detection, its adaptive filtering.
Дослідження життєвого циклу безпровідних сенсорних мереж, побудованих на основі двох алгоритмів маршрутизації: LEACH and MCF
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Кузьмін, О. В.; Федека, В.
Порівняно два алгоритми маршрутизації: LEACH та MCF, на основі яких побудовано сенсорні мережі. Описано програмний продукт, що реалізує вказані алгоритми відповідно до введених параметрів побудови мережі та дає змогу досліджувати структуру та життєвий цикл мережі. Порівняно структуру мереж та життєвих циклів з виявленням дефектних сенсорів під час роботи мережі. The article presents a comparison of the two routing algorithms - LEACH and MCF, on which are based sensor networks. Described software that implements these algorithms parameters relevant to building a network and allows you to explore the structure and life cycle of the network. Comparison of network structure and life cycles in identifying defective sensors in the network.
Система населених пунктів України та її часова еволюція
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Кушнір, О. С.; Рихлюк, С. В.; Кісь, Я. П.
Вивчено часову еволюцію статистичних розподілів розмірів населених пунктів України і параметрів домінування основного міста за 1897–2013 роки. В широкому діапазоні загальноукраїнські та регіональні залежності ранг–населення підкорюються оберненому степеневому закону Ціпфа з близьким до одиничного значенням степеня. Діапазон найменших розмірів населення, найімовірніше, описується логнормальною функцію. Степеневий характер рангової залежності для українських міст засвідчує риси самоорганізації, ієрархії та скейлінгу, притаманні складним системам. Встановлено часову стабільність форми залежності ранг–населення та показано, що статистичний розподіл віку українських міст має помірно асиметричний характер, а кореляція між населенням і віком міст відсутня. Доведено, що рангові залежності для різних функціональних типів населених пунктів України не описуються законом Ціпфа. Time evolution of the statistical distribution of Ukrainian settlement sizes and the parameters of dominance of the main city are studied for 1897-2013. Both the national and regional rank-size dependences are governed by the inverse-power Zipf’s law in a wide range, with the exponent close to unity, while the region of the smallest population sizes is likely described by the lognormal function. A power-law character of the rank dependence for the Ukrainian cities certifies the features of self-organization, scaling and hierarchy inherent to the complex systems. It is found that the rank-size dependence is stable in time, the statistical distribution of the city ages has a moderately asymmetric character, and the city age and its population are not correlated. The rank dependences for different functional types of Ukrainian settlements are not described by the Zipf’s law.
Математичне моделювання розподілу гармонічного електромагнітного поля у півпросторі з локальною неоднорідністю
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Журавчак, Л.
З метою адекватнішого опису реальних процесів, що характеризують поширення у тривимірних об’єктах гармонічного електромагнітного поля (ЕМП), збудженого штучними джерелами, розглянуто півпростір із залежними від координат лише в межах локальної області електрофізичними характеристиками. Побудовано математичні моделі та розроблено числово-аналітичний підхід, який ґрунтується на поєднанні методу приграничних елементів (враховуючи його переваги щодо однорідних безмежних середовищ) з виділенням оператора, що характеризує вплив локальної області неоднорідності, подальшою дискретизацією цієї області, знаходженням невідомих компонент ЕМП у вузлах сітки після їх інтерполяції у межах елементів дискретизації. In order to adequately describe real processes that characterize the spread in the crust harmonic electromagnetic field (EMF), excited by artificial sources, a inhomogeneous halfspace (its electrical characteristics depend on coordinate only within the local area) is considered. The mathematical models and the numerically-analytical approach based on the combination of near-boundary element method (NBEM) with extraction of the operator that describes the influence of the local area of heterogeneity are constructed. Taking into account the advantages of the NBEM in a homogeneous infinite medium, we make discretization only in the local area and find the unknown EMF components in the grid nodes after their interpolation in the element of discretization.
Визначення координат джерел за об'ємної локалізації дефектів методом акустичної емісії
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Марасанов, В.; Шарко, А.
Запропоновано математичне забезпечення побудови моделей визначення координат джерел акустичної емісії та алгоритмів пошуку дефектів. Подано опис схем розташування датчиків. Запропоновано розрахункові формули визначення координат просторової локалізації джерел акустичної емісії. Описано процедуру неруйнівного контролю і технічної діагностики металоконструкцій. The mathematical providing of construction of models of determination of co-ordinates of sources of acoustic emission and algorithms of search of defects is offered. Description of layout of sensors charts is given. The calculation formulas of determination of co-ordinates of spatial localization of sources of acoustic emission are offered. Procedure of non-destructive control and technical diagnostics of metal of constructions is described.
Бінарні перетворення з елементами алгоритму RSA у захисті зображень за додаткового зашумлення
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Ковальчук, А. М.; Попадинець, К. С.
Запропоновано елементи алгоритму RSA, який може бути використаний стосовно будь-якого зображення, але найбільші переваги досягаються у випадку використання зображень, що містять чітко виокремлені контури. Application of the elements of the algorithm RSA, which can be used in respect of any image, but the greatest benefits are achieved when using images containing clearly singled out the contours.
Ієрархічне острівкування енергетичних мереж
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Базилевич, Р.; Андрієнко, В.
Розглянуто особливості використання методу оптимального згортання схеми для острівкування енергетичних мереж. Запропоновано модифікований алгоритм послідовно-паралельного згортання з формуванням ієрархічно вкладених кластерів. Обґрунтовано переваги розробленого алгоритму й описано його програмну реалізацію, застосовувану для острівкування енергетичних мереж. The features of using the method of optimal scheme reduction for islanding of power systems is reviewed. A modified algorithm for series-parallel folding with the formation of hierarchically nested clusters is offered. The advantages of the algorithm is grounded and its implementation in the application for islanding of power system is described.