Кафедра прикладної математики (ПМ)

Постійний URI для цієї колекції

Перегляд

Останні подання

Зараз показано 1 - 20 з 342
  • Публікація
    Метод підвищення ефективності роботи водопровідної мережі способом її зонування
    (ХНУРЕ, 2023) Матвієнко, О. І.; Спичак, П. О.
    Метою є використання стохастичної моделі квазістаціонарних режимів роботи водопровідної мережі для зниження надлишкових напорів шляхом встановлення регуляторів тиску на входах у виділені зони. Предметом дослідження є оптимізація структури водопровідної мережі шляхом зонування. У статті задача оптимального зонування водопровідних мереж вирішується з допомогою двох задач: виділення у водопровідній мережі відокремлених зон вузлів із надлишковими напорами, що перевищують задане значення; розрахунок параметрів регуляторів тиску, що встановлюються на входи у виділені зони. Для виділення зон запропонований метод, що ґрунтується на способі пошуку в ширину. Для розрахунку параметрів регуляторів тиску розв’язується задача оптимального розподілу навантаження між регуляторами тиску. Детермінований еквівалент цієї задачі розв’язується з використанням методів Ньютона та Нелдера – Міда. Завдяки розв’язанню цієї задачі отримуємо мінімальні необхідні значення напорів, що стабілізуються на виходах регуляторів, і максимальні допустимі значення витрат через них. Для визначення мінімального й максимального значень діапазонів зміни витрат і напорів на входах та виходах регулятора прогнозується максимальне й мінімальне водоспоживання всіма категоріями споживачів у виділеній зоні та розв’язується задача оптимального розподілу навантаження між регуляторами тиску. Унаслідок отримуємо діапазон зміни оптимальних значень витрат через регулятор і значень напорів, що стабілізуються, на виході регулятора. На підставі цієї інформації визначається тип регуляторів, що забезпечує необхідні діапазони зміни напорів на входах і виходах регуляторів для мінімальних та максимальних прогнозованих витрат через регулятор, та мінімальний допустимий напір на його вході. Здобуто такі результати: розрахунки показують, що завдяки зонуванню й установленню регуляторів тиску на входах в ізольовані зони водопровідної мережі розглянутої структури можливо знизити математичне сподівання сумарного надлишкового напору в мережі на 21%. Висновки: запропоновано математичну модель задачі оптимального зонування водопровідної мережі, що ґрунтується на стохастичній моделі квазістаціонарних режимів її роботи, та метод розв’язання цієї задачі. Обчислювальний експеримент, що проводився для водопровідної мережі заданої структури, показав, що внаслідок установлення регуляторів тиску на входах у виділені зони можливо підвищити ефективність її роботи.
  • Публікація
    Method for calculation of dispersions of dependent variables of a stochastic model of quasi-stationary operating modes of the main water pipeline
    (ХНУРЕ, 2022) Matviienko, O.; Manchynska, N.
    The subject of research in the article is a stochastic model of quasi-stationary modes of operation of water supply and distribution systems, which adequately describes the actual operating modes of the water supply system for a given time interval and can be used as a basic model for setting and solving problems of optimal stochastic control of the development and operation of supply and distribution systems. water. The goal of the work is to develop a method for calculating estimates of the dispersions of dependent variables depending on the given values of mathematical expectations and dispersions of independent variables for a stochastic model of quasi-stationary modes of operation of the main water conduit as a subsystem of the water supply and distribution system. To achieve this goal, it is necessary to solve the following tasks: to build a deterministic equivalent of a stochastic model of quasi-stationary modes of operation of the main water conduit; calculate estimates of mathematical expectations of dependent variables; calculate estimates of variances of dependent variables. To calculate stimates of the variances of dependent variables depending on the variances of independent variables, we will use the method of statistical linearization. To obtain estimates of mathematical expectations of dependent variables, the deterministic equivalent of the stochastic model of quasi-stationary modes of operation of the main water conduit is solved by the modified Newton method. The following results are obtained: a method for calculating estimates of the dispersions of dependent variables for a stochastic model of quasi-stationary modes of operation of the main water conduit. Conclusions: the paper proposes an approximate method for calculating the statistical properties of dependent variables depending on the statistical properties of the parameters and independent variables of the stochastic model of quasi-stationary modes of operation of the main water conduit. The proposed method is based on the construction of a deterministic equivalent of a stochastic model of quasi-stationary modes of operation of the main water conduit and its use for calculating estimates of variances of dependent variables depending on the given values of mathematical expectations and variances of independent variables. Compared with the simulation method, the proposed approximate method does not require significant time and computational resources. The use of the proposed method was demonstrated by an example.
  • Публікація
    Human emotion recognition system using deep learning algorithms
    (ХНУРЕ, 2022) Yuvchenko, K.; Yesilevskyi, V.; Sereda, O.
    The subject of research in the article is the software implementation of a neural image classifier. The work examines emotions as a special type of mental processes that express a person’s experience of his attitude to the surrounding world and himself. They can be expressed in different ways: facial expressions, posture, motor reactions, voice. However, the human face has the greatest expressiveness. Technologies for recognizing companies to improve customer service use human emotions make decisions about interviewing candidates and optimize the emotional impact of advertising. Therefore, the purpose of the work is to find and optimize the most satisfactory in terms of accuracy algorithm for classifying human emotions based on facial images. The following tasks are solved: review and analysis of the current state of the problem of "recognition of emotions"; consideration of classification methods; choosing the best method for the given task; development of a software implementation for the classification of emotions; conducting an analysis of the work of the classifier, formulating conclusions about the work performed, based on the received data. An image classification method based on a densely connected convolutional neural network is also used. Results: the results of this work showed that the method of image classification, based on a densely connected convolutional neural network, is well suited for solving the problems of emotion recognition, because it has a fairly high accuracy. The quality of the classifier was evaluated according to the following metrics: accuracy; confusion matrix; precision, recall, f1-score; ROC curve and AUC values. The accuracy value is relatively high – 63%, provided that the data set has unbalanced classes. AUC is also high at 89%. Conclusions. It can be concluded that the obtained model with weights has high indicators of recognition of human emotions, and can be successfully used for its purpose in the future.
  • Публікація
    Development of a video processing module for the task of air object recognition based on their contours
    (ХНУРЕ, 2022) Yesilevskyi, V.; Koliadin, A.; Sereda, O.
    The subject of research in the article is the module of automatic segmentation and subtraction of the background, which is created, based on the sequential application of methods of image preprocessing and modified method of interactive segmentation of images and implemented in the system of optical monitoring of the air situation. The aim of the work is to develop an image segmentation module to increase the efficiency of recognition of an air object type on a video image in the system of visual monitoring of the air environment by means of qualitative automatic segmentation. To solve this problem, a modified interactive algorithm in the mode of automatic selection of an object in the image, which allows more accurately, without the participation of the operator, to determine the foreground pixels of the image for further recognition of the type of airborne object. The following tasks are solved in the article: the analysis of existing methods of binarization of color images for semantic segmentation of images, which are used in image recognition systems; the development of a pipeline of methods for automatic segmentation of images in the system of optical monitoring of the air environment. In the work, the following methods are used: methods of digital image processing, methods of filtering and semantic segmentation of images, methods of graph analysis. The following results are obtained: the results of image processing with the proposed module of segmentation and background subtraction confirm the performance of the module procedures. The developed pipeline of methods included in the module demonstrates correct segmentation in 93% of test images in automatic mode without operator participation, which allows us to conclude about the effectiveness of the proposed module. Conclusions: The implementation of the developed module of segmentation and background subtraction for the system of optical monitoring of the air environment allowed to solve the problem of segmentation of video images for further recognition of aerial objects in the system of optical monitoring of the air environment in automatic mode with a high degree of reliability, thus increasing the operational efficiency of this system.
  • Публікація
    Исследование динамики финансовых временных рядов методом рекуррентного анализа
    (ХНУРЭ, 2015) Кобицкая, Ю. А.; Стороженко, А. В.
    Recurrent analysis of financial time series when the dynamics of time series is changing was carried out. On the example of time realizations of currency rates behavior of financial time series was researched. The recurrent plots were constructed and the main characteristics of time series (measure recurrence, determinism, entropy, average length of the diagonal lines) were carried out. Changing of qualitative and quantitative recurrent characteristics signals a change of trend direction is shown.
  • Публікація
    Використання стеку ELK для обробки великих даних
    (ХНУРЕ, 2018) Заверуха, О.; Кобзєв, В.
    У даній статті розглядаються можливості ELK-стеку, що утворює систему зчитування, зберігання, швидкої обробки та якісної візуалізації великих даних. Узагальнено наводяться переваги стеку, приклад його використання для обробки та відображення туристичних даних This article examines the capabilities of the ELK-stack, which creates a system for reading, storing, fast processing and high-quality visualization of large data. Generally, the advantages of the stack are given, an example of its use for processing and displaying tourist data
  • Публікація
    Stochastic Model and Method of Optimizing the Operating Modes of a Water Network with Hidden Leaks
    (ХНУРЕ, 2018) Tevyashev, A.; Matviyenko, O.; Nikitenko. G.
    This paper is devoted to the development of a stochastic model and a method for optimizing the operating modes of a water supply network with leaks. Дана робота присвячена розробці стохастичної моделі та методу оптимізації режимів роботи водопровідної мережі з витоками.
  • Публікація
    Тевяшев А. Колядін математичні моделі та методи високоточного супроводу повітряних об’єктів / А. Тевяшев, А. Колядін
    (ХНУРЕ, 2018)
    Дана робота присвячена розробці інформаційно-аналітичної технології цифрової обробки відеопотоку для супроводу повітряних об'єктів. This paper is devoted to the development of the information-analytical technology of digital video processing for high-precision aerial tracking.
  • Публікація
    Метод построения стохастической модели квазистационарного режима работы водопроводной сети
    (ХНУРЕ, 2018) Тевяшев, А.; Козыренко, С.
    Рассмотрен общий подход к построению стохастической модели режима работы водопроводной сети по оперативным данным, включающим измерения расходов и давлений на выходах активных элементов и давлений в диктующих точках. Рассмотрены случаи, когда множество диктующих точек совпадает с множеством выходов водопроводной сети, является подмножеством множества выходов, содержит только одну диктующую точку. A general approach to the construction of a stochastic model of the operation mode of a water supply network is considered based on operational data, including measurements of the flow and pressure at the outputs of active elements and pressures at the dictating points. We consider cases when the set of dictating points coincides with the set of outputs of the water supply network, is a subset of the set of outputs, contains only one dictating point
  • Публікація
    Методи визначення класу розподілу екстремальних значень результатів фізичного експерименту
    (ХНУРЕ, 2018) Сазонов, К.; Кобзєв, В.
    Наведені постулат стійкості розподілів випадкових величин та заснований на ньому принцип класифікації граничних розподілів. Викладені два методи визначення класу граничного розподілу на основі хвостового індексу, які проілюстровані результатами обробки значень лептону pT. The postulate of stability of distributions of random variables and the principle of classification of boundary distributions based on it is given. Two methods for determining the class of the boundary distribution on the basis of the tail index are presented, which are illustrated by the results of processing the values of the lepton pT.
  • Публікація
    Про одну задачу оптимального керування вимушеними коливаннями однорідної пластинки
    (ХНУРЕ, 2018) Гибкіна, Н.; Сидоров, М.
    Розглядається задача оптимального керування вимушеними коливаннями прямокутної однорідної пластинки. Математичною моделлю процесу коливань є неоднорідне двовимірне хвильове рівняння з заданими початковими та крайовими умовами. Необхідно підібрати таку зовнішню силу, під дією якої у кінцевий момент часу пластинка набуде положення, якомога близького до бажаного. The optimal control problem of forced oscillations of a rectangular homogeneous plate is considered. A mathematical model of the oscillation process is an inhomogeneous two-dimensional wave equation with given initial and boundary conditions. It is necessary to find such external force, under the action of which at the final moment of time the plate will take a position, as close as possible to the desired.
  • Публікація
    Optical Information And Measurement System for Polygon Testing of Small-Dimensional Aircraft
    (ХНУРЕ, 2018) Shostko, I.; Tevyashev, A.; Neofitnyi, M.; Gulak, S.
    The work is devoted to the development of recommendations for the construction of an optical information and measurement system that provides the detection and support of small-sized aircraft in their field testing Робота присвячена розробці рекомендацій, щодо побудови оптичної інформаційно-вимірювальної системи, яка забезпечує виявлення і супровід малорозмірних літальних апаратів при їх полігонних випробуваннях
  • Публікація
    An Statistical Analysis of Queries Receipt Flows in E-Governance Systems
    (ХНУРЕ, 2018) Sazonov, K.; Alkilani, M.; Kobziev, V.
    The statistical approach to analyzing the flow of requests in e-governance systems is described. The function and density of the generalized distribution of the time interval between the receipt of requests is given. Two of the three possible boundary distributions do not allow the scale parameter to be evaluated as a dispersion. Описаний статистичний підхід до аналізу потоків запитів у системах електронного урядування. Наведено функцію та щільність узагальненого розподілу інтервалу часу між надходженням запитів. Два з трьох можливих граничних розподілів не дозволяють оцінювати параметр масштабу у вигляді дисперсії.
  • Публікація
    Класифікація країн європейського союзу за основними соціально-економічними показниками методом головних компонент
    (ХНУРЕ, 2017) Гибкіна, Н. В.; Сидоров, М. В.; Стороженко, О. В.
    The classification problem of the European Union countries on the essential economic and social indicators in 1994-2016 is considered. To sorting the EU member into groups, it was suggested to use the method of main components based on 22 socio-economic indicators for each country. The obtained results graphically display the position of the countries on the plane of the first two main components.
  • Публікація
    Застосування методу згорткових нейронних мереж на графах для розв’язання задачі комівояжера
    (ХНУРЕ, 2023) Ільницький, В. Б.
    Integer programming problem is NP-complete which leads to difficulties in obtaining exact solution at large scales. The Travelling Salesman Problem (TSP) is a famous example, asking for the shortest possible route that visits each city and returns to the origin city. This problem can be represented as sequential decision making tasks on graphs, making them a good fit for machine learning approaches, such as graph neural networks, and potentially give a possibility to avoids expensive or specialized handcrafted solutions.
  • Публікація
    Математичні моделі та методи розпізнавання природного мовлення на основі нейронних мереж
    (ХНУРЕ, 2023) Петришин, А. Ю.
    This thesis centers around the comparison of neural network-based models for speech recognition in the presence of noise. The study reviews denoising autoencoders, CNNs, RNNs, and transformer-based architectures, and evaluates their suitability for different noise types and levels. Comparison is conducted by collecting and preprocessing dataset of noisy speech recordings and experimenting to compare the performance of these models in terms of recognition accuracy, robustness to different noise types and levels, and computational efficiency.
  • Публікація
    Розпізнавання крадіжок у магазинах на записах камер відеоспостереження за допомогою комбінованої моделі CNN-RNN
    (ХНУРЕ, 2023) Сидоренко, Б. Ю.
    The recognition of human activities through surveillance has numerous applications across various fields. This article presents a proposed approach to identify shoplifting in camera-recorded video data using a neural classifier that combines two neural networks, specifically, convolutional and recurrent networks. The hybrid architecture consists of two parallel streams: initial and processed video fragments (histogram of oriented gradients and optical flow). The convolutional network extracts features from each frame of the video fragment, while the recurrent network processes the temporal information from sequences of frames as features to classify the activity.
  • Публікація
    Моделювання нестаціонарних режимів течії газу по багатонитковій лінійній ділянці газопроводу
    (ХНУРЕ, 2023) Полятикін, А. О.
    This work is devoted to a problem statement of a modelling of nonstationary gas flow regimes along multi-line linear sections of the pipeline. The pipeline section consists of few parallel pipes of a given diameter. Modeling of such regimes of gas flow along a section of a gas pipeline of a given structure is used in emergency situations, when the parameters of the gas flow at the entrance and exit of a multi-threaded linear section of the gas pipeline change rapidly.
  • Публікація
    Метод R-функцій в математичному моделюванні стаціонарних процесів теплопровідності у кусково-однорідних середовищах
    (ХНУРЕ, 2023) Рєзнік, Ю. С.
    The paper considers the application of the structural method of R-functions to the solution of the problem of mathematical modeling of stationary processes of heat conduction in piecewise homogeneous media. An approach to build such a solution structure of the problem is described, which would accurately take into account both the conditions on the outer boundary of the body and the conjugation condition on the boundary of the medium-environment contact.
  • Публікація
    Застосування методу двобічних наближень до розв’язання задачі Діріхле для нелінійного рівняння з бігармонічним оператором
    (ХНУРЕ, 2023) Савченко, А. В.
    The Dirichlet boundary value problem for a nonlinear equation with a biharmonic operator is considered. The considered problem arises when modeling the processes of the theory of elasticity and reflects the deflection of the plate, the ends of which are fixed. For its solution, two-sided approximations methods based on the use of Green’s functions is proposed.