Обгрунтування можливості забезпечення в об’єднаній енергосистемі України стабільності частоти на рівні енергооб’єднання ENTSO-E

У статті розглянуто перспективну можливість вирішення актуального для об’єднаної енергосистеми України питання щодо досягнення в останній високих показників стабільності її частоти. Відомо, що досягнути високих показників стабільності частоти намагались і за існуючих традиційних методів їх формування однак, навіть на протязі декількох останніх десятиліть зробити це так і не вдалося. За результатами проведених в роботі досліджень визначено, що досягнути високих показників стабільності частоти в об’єднаній енергосистеми буде цілком можливо навіть в умовах її самостійної роботи, якщо у місцевих енерговузлах, що живляться безпосередньо від станції АЕС, забезпечити відповідні умови для формування резервів маневрених потужностей, які будуть використовувати у процесах первинного, вторинного і третинного регулювання частоти. В роботі науково обгрунтовано і перспективну можливість створення на станціях АЕС принципово нової системи протидії процесам збурення режиму. Нова система в разі появи в об’єднаній енергосистемі процесу збурення її режиму здатна буде вчасно і адекватно виконувати протидію цьому процесу, що забезпечить можливість збереження попередньо встановленого в енергосистемі режиму із попередньо встановленим значенням частоти. Можна передбачити, що за створення нових систем керування процесами первинного, вторинного і третинного регулювання частоти безпосередньо у електромережі АЕС стане цілком можливим досягнути в об’єднаної енергосистеми України нових високих показників стабільності частоти, що відповідатимуть рівню її стабільності в енергооб’єднанні ENTSO-E. Висока енергетична ефективність визначеного перспективного напрямку щодо використання електротеплових генераторів в процесах управління режимом енергосистеми була підтверджена результатами проведених досліджень, тому саме цей напрямок повинен стати одним із пріоритетних у планах подальшого розвитку ОЕС України.

Реалізація проекту розробки програмного забезпечення автоматизованого керування процесом формування розкладу навчальних занять засобами пакета Gantt Project

Основою якісної організації освітнього процесу будь-якого навчального закладу, особливо закладу вищої освіти є розклад навчальних занять. Якість підготовки спеціалістів в значній мірі залежить від методично правильного сформованого розкладу навчальних занять. Розклад навчальних занять та екзаменів є одним з найбільш відповідальних, трудомістких та стомлюючих завдань планування освітнього процесу [1]. Дослідники доклали значних зусиль для розробки універсальної автоматизованої системи керування процесом формування розкладу навчальних занять. Однак на сьогоднішній день немає ідеального рішення цієї проблеми, тому що ми повинні враховувати численні параметри та обмеження. Жодна з раніше розроблених систем не є універсальною і не може задовольнити потреби всіх вищих навчальних закладів. Більшість систем використовують велику кількість вхідної інформації, що зберігається в базах даних. За допомогою складних алгоритмів на основі аналізу вхідної інформації складається розклад. Однак підсумковий графік не завжди ідеальний і може потребувати багато ресурсів та часу. Розклад повинен задовольняти інтереси всіх учасників процесу [2]. Для розробки такої системи потрібно якісно розподілити роботи між виконавцями. Створення, будь-якого проекту завжди починається з його плануванням. Для виконання цих завдань уже давно багато компаній використовують системи управління проектами, які дозволяють ставити певні завдання, визначати людей, слідувати за процесом виконання завдань та виділенням необхідних ресурсів. Завдання управління проектом програмного забезпечення може бути надзвичайно складним, виходячи з багатьох особистих, командних та організаційних ресурсів. Якість програмного продукту залежить від процесу завершення проекту. Час затримок у проекті з розробки програмного забезпечення та низька продуктивність, як правило, впливають на кінцевий результат. Останнім часом еволюція інструментів управління проектами як для програмних, так і для непрограмних додатків прискорюється швидкими темпами, а кількість доступних продуктів значно зросла. Щодня розробляється багато інструментів та програмного забезпечення для управління проектами, які допомагають менеджерам автоматизувати адміністрування окремих проектів або груп проектів протягом їх життєвого циклу [3].

THE USE OF CONTROL THEORY METHODS IN TRAINING NEURAL NETWORKS ON THE EXAMPLE OF TEETH RECOGNITION ON PANORAMIC X-RAY IMAGES

The article investigated a modification of stochastic gradient descent (SGD), based on the previously developed stabilization theory of discrete dynamical system cycles. Relation between stabilization of cycles in discrete dynamical systems and finding extremum points allowed us to apply new control methods to accelerate gradient descent when approaching local minima. Gradient descent is often used in training deep neural networks on a par with other iterative methods. Two gradient SGD and Adam were experimented, and we conducted comparative experiments. All experiments were conducted during solving a practical problem of teeth recognition on 2-D panoramic images. Network training showed that the new method outperforms the SGD in its capabilities and as for parameters chosen it approaches the capabilities of Adam, which is a “state of the art” method. Thus, practical utility of using control theory in the training of deep neural networks and possibility of expanding its applicability in the process of creating new algorithms in this important field are shown.

АВТОМАТИЗАЦІЯ БІЗНЕС-ПРОЦЕСУ ВИРОБНИЦТВА СКЛЯНОЇ ТАРИ

Для ефективної роботи підприємства необхідно високоефективне управління, яке в сучасних умовах спирається на певні програмні продукти. Питання розробки сучасних програмних продуктів є актуальним, багато розробників запропонували свої рішення.Загальним недоліком всіх рішень є низька гнучкість систем, - для їх адаптації під конкретне підприємство потрібна робота кваліфікованого програміста. На кафедрі автоматизації виробничих процесів та робототехнічних систем ОНАХТ в рамках дипломної роботи бакалавра було розроблено систему управління бізнес-процесом виробництва скляної тари на підприємстві Ілона ЛТД. Створено модель організаційної структури підприємства, яка відображає розподіл роботи по підрозділах і управлінським органам, між якими формуються певні відносини, пов'язані з реалізацією владних повноважень, потоків розпоряджень та інформації. Проведене виділення бізнес-процесів підприємства та створення його процесної моделі, яка описує процес послідовного перетворення матеріальних, сировинних і інформаційних потоків підприємства дозволило визначити процеси для подальшої їх автоматизації. Розроблена BMPN нотація, яка відображує в зручной формі бізнес-процеси, які проходять в компанії, та їх зв’язок, послідовність, відношення до структурних підрозділів дозволила остаточно визначити конкретні процеси для автоматизації. Розроблене та затверджене технічне завдання на створення програмного забезпечення для АСУП, а саме створення програмного продукту зберігання, контролю, обліку і аналізу даних про замовлення, складськи запаси сировини, готової продукціі, постачальників та замовників, результатів інвентарізації, розрахунків сировини для виробництва стало основою для розробки програмного продукту – сайту. Створення інтерфейсів та функціоналу для кожного з керівників бізнес-процессів, яки були автоматизовані забезпечило зручне використання програмного продукту для користувача. Подальший розвиток питання автоматизації управління процесом виробництва скляної тари знайде в випускній роботі магістра.

USING A GENETIC ALGORITHM TO SOLVE THE COURSES TIMETABLING CREATION PROBLEM

Creating of courses timetable is an extremely difficult, time-consuming task and usually takes a long time. In many educational institutions, the courses schedule is developed manually. Schedule theory includes problems that are actually less complex than problems in practice, but theoretical analysis provides a fundamental understanding of the complexity of the schedule. The logical result is that the schedule is very difficult to build in practice due to many constraints [1]. Scheduling courses is a planning problem. In 1996, the problem of scheduling was described as the allocation of some resources with restrictions on a limited number of time intervals and at the same time to satisfy the set of stated objectives [2]. This is a general statement and is a common description of the courses timetabling creation problem. Schedule of courses is an important administrative activity in most educational institutions. The timetable problem is the distribution of classes by available audiences and time intervals, taking into account the constraints. We usually distinguish between two types of constraints: hard and soft. Hard constraints are compulsorily fulfilled by the educational institution. Decisions that do not violate hard constraints are called possible solutions. With the development of the general theory of the schedule, the approaches to the formalization and solution of the courses timetabling creation problem in educational institutions also changed. Currently, the problem of automation of the courses timetabling creation remains relevant. The urgency of the problem is determined by the growing requirements for the quality of education, student work planning, rational use of the audiences, as well as taking into account additional optimization parameters. The task of finding the optimal schedule of courses in most cases belongs to the class of complex problems. If we take into account the real conditions, the problem is even more complicated, because the desired solutions must meet numerous constraints of production, organizational and psychophysiological nature, which contradict each other. The genetic algorithm helps to efficiently search for optimal solutions in spaces with a very large dimension.

ТЕОРЕТИЧНІ ТА ПРАКТИЧНІ АСПЕКТИ РОЗРОБКИ ДОДАТКУ-ПОМІЧНИКА ДЛЯ СМАРТФОНІВ

У перехідних умовах реформації інноваційно-інформаційної економіки, глобальної гіперконкуренції на аграрних ринках, зростання обізнаності й очікувань споживачів щодо асортименту та якості продукції, особливо актуальним є використання українськими фермерами комплексу доступних інформаційних технологій та новацій. Одним з найбільш перспективних на сьогодні є ринок мобільних додатків, який характеризується активним розвитком. У поєднанні з бездротовими мережами вони мають значний потенціал розширення часу, місця і ефективності виконання робіт аграріями. Разом з тим мобільні технології відкривають нові канали зв'язку і можливості для введення аграрного бізнесу, потенційно пропонуючи більш широкий доступ до суспільної інформації і основних послуг. Метою дослідження є створення програмного продукту, який допоможе в майбутньому у вирішенні проблем, пов’язаних з надлишковою витратою часу на відстеження виконаних завдань та спрощенні цього процесу, а також проведення аналізу ефективності виконання роботи після впровадження ПП. Об’єктом дослідження є удосконалення бізнес-процесів і оптимізація стандартних дій. Методами дослідження було обрано аналіз - оцінювання та вибір потрібної інформації виходячи з переглянутого та порівняння - порівняння двох або більше аналогічних підходів або тільки їх окремих складових для отримання потрібної інформації. В результаті проведених досліджень було створено мобільний додаток з голосовим асистентом для двох операційних систем: Android та iOS, що дозволяє вести облік виконаних завдань для великих та малих компаній та фізичних осіб.

АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ ДИСТИЛЯЦІЇ МІСЦЕЛИ

Соняшникова олія для України – продукт стратегічний. Вона є важливим джерелом валютних надходжень до країни та цінним харчовим продуктом для її громадян. Зростаюча конкуренція на світових ринках, зокрема на ринку соняшникової олії, вимагає впровадження технологій, що забезпечують підвищення якості та зниження собівартості готової продукції. А це вимагає підвищення вимог до точності керування процесами. У даній роботі для досягнення мети підвищення ефективності виробництва рафінованої соняшникової олії було означено задачу підвищення ефективності системи автоматичного регулювання (САР) параметрів процесу дистиляції місцели. Аналіз літературних джерел з розробки САР для процесу дистиляції місцели виявив значний резерв підвищення ефективності керування процесом. Для вирішення задачі побудови ефективної САР процес дистиляції місцели в трубчастому дистиляторі було проаналізовано як об’єкт керування (ОК), було отримано його концептуальну модель, проідентифіковано математичну модель, яку відтворено в середовищі імітаційного моделювання у вигляді імітаційної моделі. На першому етапі синтезу САР реалізовано, як двоканальну САР температури та рівню місцели. Надалі здійснювалося підвищувалася динамічна точність САР шляхом забезпечення автономності контуру регулювання рівню. Наступним етапом було досліджено вплив варіації параметрів ОК на якість керування. Запропоновано алгоритми керування на основі нечіткого та нейронного регулятора. Подальші дослідження пов’язані з розширенням моделі ОК за рахунок введення моделі концентрації гексану, що є безпосереднім показником якості олії. Запропоновано каскадний контур регулювання концентрації гексану з проміжною точкою: температурою дистиляції місцели. Подальші дослідження пов’язані з доповненням каскадної САР контуром гарантування, що забезпечує підвищення ефективності САР в умовах дії інтенсивних координатних та параметричних збурень. На всіх етапах синтезу варіанти САР було проаналізовано на відповідність гранично припустимим вимогам та на «грубість» або чутливість до варіації параметрів об’єкту керування. В роботі також опрацьовано питання програмної реалізації розроблених алгоритмів регулювання в середовищі TIA Portal та програмної взаємодії з оператором установки шляхом розробки графічного інтерфейсу взаємодії на основі SCADA. У майбутньому запропоновані рішення складуть основу модернізованої ефективної системи керування процесом дистиляції місцели, яка є інтелектуальним ядром автоматизованого робочого місця оператора.

ПРОЕКТУВАННЯ ЗАХИСНИХ СИСТЕМ НА БАЗІ ФРАКТАЛЬНИХ АЛГОРИТМІВ

Для захисту конфіденційних даних від комп'ютерних злочинів користувач має подбати про безпеку своєї інформації власноруч, використовуючи існуючі сучасні програмні засоби. Одним з таких засобів є реалізація шифрування повідомлень за допомогою прикріплення цифрового підпису до даних. Для роботи криптосистем шифрування з відкритим ключем необхідно три алгоритми: алгоритм шифрування, алгоритм розшифрування та алгоритм генерації ключів. Одним з перспективних шляхів розвитку шифрування з відкритими ключами є використання моделі піднесення до великої степені дискретних логарифмів для генерування ключів, так званий алгоритм Діффі-Хеллмана. Рекурентні відношення, що становлять основу множини Мандельброта, забезпечують хаотичну поведінку та суттєву залежність процесу від початкових умов. Ці властивості дозволяють створити криптографічну систему, що здатна використовувати їх для вирішення поставлених задач. Спроектована криптографічна система повінна поєднувати в собі засоби створення ключів, шифрування текстових повідомлень та генерації цифрового підпису. Протокол обміну ключами передбачає встановлення між учасниками спільного секретного ключа, який у подальшому можна використовувати для шифрування повідомлень тексту або зображень цифровим підписом. Проаналізовано інструментальні засоби, за допомогою яких можна вирішити і реалізувати систему фрактальних алгоритмів для захисту інформації. В ході дослідження реалізовано програмний продукт мовою програмування C# у середовищі Visual Studio 2010. Система спроектована у рамках об'єктно-орієнтованого підходу до розробки програмних продуктів, тому вона використовує програмні класи для розподілення функціональності. Реалізований алгоритм має більшу кількість можливих ключів у порівнянні з поширеною на сьогодні схемою обміну ключами Діффі-Хеллмана. Великий розмір простору ключів робить важкими для реалізації атаки перебором, також відомі як метод «грубої сили». Хаотичні властивості фрактального алгоритму не вимагають використання чисел великої розрядності, проте забезпечують високу якість шифрування. Економія часу на розрахунках дозволяє зменшити затрати ресурсів та підвищити продуктивність системи в цілому.

НОВЕ СХЕМОТЕХНІЧНЕ РІШЕННЯ ЗУБУ КОВШУ ЗЕМЛЕРІЙНОЇ МАШИНИ ДЛЯ РОБОТИ У ВАЖКИХ УМОВАХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

Виробничі цикли в агропромисловому комплексі часто пов'язані з виробництвом земляних робіт, вартість яких досить велика. Роботи з ґрунтом найбільш економічні при застосуванні ефективних багатофункціональних і багаторежимних засобів механізації. Раціональний вибір методу і засобів механізації ґрунтових робіт, особливо в важких умовах, є необхідною умовою їх успішного виконання. В даний час існує гостра проблема, яка полягає у формуванні парку землерийних машин. Особливу актуальність проблеми додає те, що вартість і функціональність машин для земляних робіт зарубіжного виробництва в кілька разів вище, ніж вітчизняних аналогів. Подолати відставання вітчизняних зразків можливо шляхом технічної модернізації як машин в цілому, так і окремих їх елементів. Це може бути досягнуто шляхом розширення технічних можливостей, збільшення потужності силових установок, робочих і транспортних швидкостей, маневреності, тягових зусиль, тисків в гідросистемах, використання швидкодіючих захватів і швидко-діючих з'єднань для швидкої зміни робочих органів. Одним з важливих аспектів модернізації є проектування і виробництво надійних, багатофункціональних робочих органів зі збільшеним ресурсом для землерийних машин, особливо для тих, що експлуатуються в важких умовах. Запропоноване схемотехнічне рішення зубу ковшу відрізняється тим, що корпус-адаптер з внутрішнього боку має гвинтові нарізи та гвинтову пружину, з якою сполучена коронка зі вставками з карбіду вольфраму, яка відповідними виступами на тілі входить у поглиблення гвинтових нарізів корпусу-адаптера та має ущільнювальний елемент між коронкою та корпусом. При контакті з вантажем при завантаженні під тиском ковшу коронці, завдяки контакту виступів на її тілі та нарізів у корпусі, надається обертальний рух. Це приводить до проникнення зубу у об'єм вантажу, який одночасно здійснює поступальний та обертальний рух. Підсилює ефект проникнення та розлом шарів вантажу спіральне розташування вставок з карбіду вольфраму на зовнішній поверхні коронки.

Засіб автоматизації контролю параметрів електроенергетичних систем

Сучасні технології розвитку суднових енергетичних установок характеризуються, насамперед, показниками ресурсоефективного енергоспоживання. Актуальність удосконалювання цих показників обумовлює появу нових автоматизованих прецизійних способів і засобів контролю основних характеристик електричних пристроїв систем та установок різного призначення. Величина електричного струму, що протікає через струмопровідні елементи пристрою, є однієї із цих характеристик. У теж час, аналіз існуючих пристроїв контролю електроенергетичних величин показав наступне. Можливості більшості використовуваних датчиків не дозволяють реалізувати ефективний моніторинг електроенергетичних систем. Загальними проблемами для всіх типів засобів контролю електромагнітних параметрів є проблеми чутливості, швидкодії й стабільності чутливого елемента, які визначають вірогідність результатів вимірів. Для пошуку шляхів удосконалення засобів виміру електричного струму в потужних суднових енергетичних установок розглянуті конструкції найпоширеніших засобів цього класу. У ситуації, що склалася представилася доцільної розробка нового схемотехнічного рішення датчика струму. Конструкція пристрою позиціонувалася як така, у якій використані деталі, виконані з матеріалів із близькими фізико-механічними характеристиками, відсутня необхідність корекції геометрії всіх елементів датчика й одночасно збережені високий рівень чутливості й швидкодія пристроїв відомих типів. Основна відмінність пропонованого пристрою полягає в тому, що покритий оболонкою світловод являє собою жорстко з'єднані дві біморфні оптично-прозорі складові, з'єднані з відповідними електродами.