Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
3 results
Search Results
Item The use of cellular automata in modeling the processes of wood drying in a stack(Видавництво Львівської політехніки, 2021-02-28) Соколовський, Я. І.; Сінкевич, О. В.; Sokolovskyy, Ya. I.; Sinkevych, O. V.; Національний університет “Львівська політехніка”; Національний лісотехнічний університет України; Lviv Polytechnic National University; National Forestry University of UkraineДосліджено можливості використання моделі клітинних автоматів при вирішені завдання тепло- і вологоперенесення в камері сушіння деревини періодичної дії. Також досліджено процеси тепло- і вологообміну між деревиною та її агентом сушіння. Дослідження проведено з використанням CAD-моделі штабеля висушуваної деревини. Для використання клітинних автоматів запропоновано подання досліджуваної CAD-моделі у вигляді масиву кубів, кожен з яких має шість граней (клітин). Також в роботі запропоновано використання різних зон дослідження, кожна з яких дає змогу обчислювати значення температури та вологовмісту в різних місцях досліджуваної CAD-моделі, зокрема всередині деревини, на її межі чи в агенті її сушіння. Запропонована клітинно-автоматна модель містить локальні взаємозв’язки між клітинами, які описують їх загальну поведінку. Окрім опису загальної поведінки клітин, в моделі передбачена можливість задавання фізичних характеристик матеріалу. Це дає змогу апроксимувати процеси та визначити нові значення фізичних характеристик матеріалу, у т. ч. температуру та вологовміст. Запропонований алгоритм використання клітинних автоматів дає можливість отримувати достовірний результат без потреби проводити складні та дороговартісні практичні експерименти. Для пришвидшення процесу розрахунку використовується багатошаровість, яка полягає в отриманні числових значень фізичних характеристик матеріалу в декількох сусідніх клітинах, які розташовані на одному напрямку взаємодії. В роботі також наведено графіки зміни температури та відносної вологості агенту сушіння деревини. Окрім цього, наведено графіки зміни температури та вологовмісту деревини всередині та на її межі. Для перевірки адекватності та достовірності, проводиться порівняння отриманих результатів із результатами іншого експерименту. Для цього порівняння обчислюється середня абсолютна похибка між значеннями температури та вологості обох експериментів. Значення цієї похибки дають можливість визначити перспективи використання клітинних автоматів під час моделюваняі процесів тепло- і вологоперенесення в камерах сушіння деревини.Item Mathematical modeling of convection drying process of wood taking into account the boundary of phase transitions(Видавництво Львівської політехніки, 2021-03-01) Соколовський, Я. І.; Борецька, І. Б.; Гайвась, Б. І.; Крошний, І. М.; Нечепуренко, А. В.; Sokolovskyy, Ya. I.; Boretska, I. B.; Gayvas, B. I.; Kroshnyy, I. M.; Nechepurenko, A. V.; Національний університет “Львівська політехніка”; Нац ональний л сотехн чний ун верситет України; Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я. С. Підстригача НАН України; Lviv Polytechnic National University; Ukrainian National Forestry University; Ya. S. Pidstryhach Institute for Applied Problems of Mechanics and MathematicsУ роботі розглядається побудова та впровадження математичних моделей неізотермічного вологоперенесення під час сушінні анізотропних капілярно-пористих матеріалів, зокрема деревини, з врахуванням руху зони випаровування для нестаціонарних режимів сушіння, а також розроблення ефективних аналітичних та числових методів їх реалізації. Розроблено аналітико-числовий метод визначення неізотермічного вологоперенесення для нестаціонарних режимів процесу сушіння з урахуванням динаміки зміни границі фазового переходу. Встановлено розрахункові співвідношення для визначення температури фазового переходу з урахуванням градієнтів перенесення та часу, для якого відносна насиченість досягає границь фазового переходу.Item Neural network model for identification of material creep curves using CUDA technologies(Видавництво Львівської політехніки, 2019-09-26) Соколовський, Я. І.; Шиманський, В. М.; Мокрицька, О. В.; Харко, Я. В.; Sokolovskyy, Ya. I.; Shymanskyi, V. M.; Mokrytska, O. V.; Kharko, Ya. V.; Національний лісотехнічний університет України; Ukrainian National Forestry UniversityЦя робота присвячена проблемі ідентифікації реологічних параметрів деревини з використанням штучних нейронних мереж з розпаралеленим алгоритмом навчання за допомогою мови програмування Python, фреймворку Chainer та технології CUDA. Розроблено інтелектуальну систему ідентифікації реологічних параметрів деревини. Створена система містить максимально зрозумілий інтерфейс користувача, весь необхідний комплекс інструментів для автоматизації процесу візуалізації та аналізу даних. У процесі створення інтелектуальної системи було передбачено вирішення наступних завдань: провести аналіз систем штучного інтелекту та аналіз навчання штучних нейронних мереж, зокрема багатошарових нейронних мереж прямого поширення, рекурентної нейронних мереж та нейронної мережі Кохонена; дослідити структуру фреймворку Chainer та його взаємодію з CUDA; провести аналіз існуючих хмарних технологій для реалізації завдання; провести аналіз алгоритмів навчання штучних нейронних мереж, їхнє математичне забезпечення; здійснити розпаралелення алгоритмів навчання та розробити необхідне програмне забезпечення. Використання Chainer дає змогу створювати пул пам'яті для розподілу пам'яті GPU. Щоб уникнути розподілу та вилучення пам'яті під час обчислень, Chainer надає можливість використовувати пул пам'яті CuPy як стандартний розподіл пам'яті не маючи справу з розподілом пам'яті. Для визначення фізико-механічних параметрів математичної моделі неізотермічного вологоперенесення та в'язко-пружного деформування капілярно-пористих матеріалів у процесі сушіння розроблено інтелектуальну систему. Вона надає можливість провести ідентифікацію параметрів ядер повзучості та релаксації, що записується як лінійна комбінація експоненціальних операторів. Запропонований алгоритм апроксимації та отримані розрахункові співвідношення реологічної поведінки деревини за допомогою багатошарової нейромережі з експоненціальними функціями активації у прихованих шарах дає змогу підвищити точність апроксимації експериментальних даних повзучості. Розроблені математичні моделі можуть бути використані для створення систем автоматизованого скінченно-різницевого розрахунку температури, вологовмісту та компонент напружень під час сушіння капілярно-пористих матеріалів з урахуванням технологічних параметрів агента сушіння.