Вісник Черкаського державного технологічного університету http://vtn.chdtu.edu.ua/ <p><strong><em>Вісник </em></strong><strong><em>ЧДТУ</em> </strong><strong>— заснований у 1991 р. збірник наукових праць у галузі технічних наук, який видає Черкаський державний технологічний університет.</strong></p> <p>Вісник ЧДТУ включено до <strong>Переліку наукових фахових видань України (категорії "Б")</strong> за спеціальностями:</p> <ul> <li>101 Екологія</li> <li>113 Прикладна математика</li> <li>121 Інженерія програмного забезпечення</li> <li>122 Комп’ютерні науки</li> <li>123 Комп’ютерна інженерія</li> <li>125 Кібербезпека</li> <li>126 Інформаційні системи та технології</li> <li>131 Прикладна механіка</li> <li>132 Матеріалознавство</li> <li>133 Галузеве машинобудування</li> <li>151 Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології</li> <li>152 Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка</li> <li>161 Хімічні технології та інженерія</li> <li>172 Телекомунікації та радіотехніка</li> </ul> <p>З метою висвітлення актуальних результатів досліджень за спеціальностями галузі знань 12 "Інформаційні технології" редакція збірника співпрацює з <strong><a href="https://cyberspace.org.ua/">Громадською організацією "Інститут дослідження кіберпростору"</a></strong>.</p> <p>Збірник наукових праць виходить 4 рази на рік</p> <p>До публікації приймаються статті українською та англійською мовами, що раніше не публікувалися та не подані до розгляду в інші видання, які присвячені проблемам у галузях автоматизації та приладобудування, інформаційних технологій, хімічних технологій та інженерії, екологічної безпеки, математичного та комп'ютерного моделювання, матеріалознавства, технологій та обладнання сучасних машинобудівних і харчових виробництв, обсягом від 6 до 10 сторінок (без урахування бібліографії і розширеної анотації англійською мовою).</p> <p><strong>Збірник представлено в наступних базах даних наукової інформації, каталогах і системах пошуку:</strong></p> <ul> <li>Academic Recource Index ResearchBib,</li> <li>Bielefeld Academic Search Engine (BASE),</li> <li>Crossref,</li> <li>Citefactor,</li> <li>Index Copernicus,</li> <li>Ulrich's Periodicals Directory,</li> <li>WorldCat,</li> <li>Eurazian Scientific Journal Index (ESJI),</li> <li>Directory of Open Access Journals (DOAJ),</li> <li>Open Ukrainian Citation Index (OUCI),</li> <li>Наукова періодика України</li> </ul> <p><strong>ISSN</strong><strong>/EISSN</strong>2306-4412/2708-6070</p> Черкаський державний технологічний університет = Cherkasy State Technological University uk-UA Вісник Черкаського державного технологічного університету 2306-4412 <h4>Автори, які публікуються в цьому збірнику, погоджуються з наступними умовами:</h4> <p>Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають збірнику право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License CC BY-NC, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому збірнику.</p> <p>Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи в тому вигляді, в якому її опубліковано цим збірником (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати в складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому збірнику.</p> <p>Політика збірника наукових праць дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. <a href="http://opcit.eprints.org/oacitation-biblio.html" target="_new">The Effect of Open Access</a>).</p> ОРГАНІЗАЦІЙНА СТРУКТУРА ТЕХНІЧНОГО ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ НА МЕРЕЖЕВОМУ РІВНІ З ВИКОРИСТАННЯМ ТЕХНОЛОГІЇ VPN http://vtn.chdtu.edu.ua/article/view/284551 <p>В останні роки для малих і середніх компаній поширилася практика дистанційного підключення працівників до внутрішньої мережі компанії через загальнодоступні ресурси. В цьому випадку гостро постає питання захисту інформації, оскільки її частина може циркулювати у незахищеній мережі. Нині широко використовується технологія VPN, яка має багато варіантів реалізації мереж для різних цілей використання. Серед різноманіття реалізацій в роботі розглянуто побудову VPN мережі на базі обладнання компанії Cisco. Такий підхід обумовлений поширеністю та доступністю устаткування, наявністю симулятора для проєктування, налаштування та апробації мережі. Здійснено опис структури організації, особливістю якої є те, що співробітники можуть працювати як всередині корпоративної мережі, так і за її межами. При цьому кожен із працівників повинен мати однакові можливості для захищеного підключення до серверів та роботи з даними, що фігурують при роботі організації. Відповідно для фахівців, що працюють дистанційно, гостро постає питання безпеки інформації. Тому була запропонована модель мережі, яка розділяється на три зони: головний офіс, місце роботи віддаленого працівника та сегмент із серверами, які знаходяться у демілітаризованій зоні (DMZ). Наявність демілітаризованої зони надає додатковий рівень безпеки в локальній мережі, який дозволяє мінімізувати збитки в разі атаки на один із загальнодоступних сервісів: зовнішній зловмисник має прямий доступ тільки до обладнання в DMZ. В якості засобу, що буде захищати підключення працівників до серверів з даними організації, буде використовуватись технологія VPN. Здійснено вибір апаратного забезпечення мережі. Для поєднання усіх сегментів в одну мережу обрано маршрутизатор Cisco 2811, який використовується для потреб невеликих організацій (до 36 робочих місць). Проведено практичну реалізацію налаштувань технології VPN у представленій розподіленій мережі організації. Проведено моделювання комп’ютерної мережі в середовищі Cisco Packet Tracer. В результаті виконання поставлених завдань було впроваджено політики безпеки в мережі на основі використання технології Cisco VPN. Цей засіб дозволив організувати захищений VPN канал для підключень зсередини мережі організації, що, в свою чергу, дає змогу працівнику, який працює віддалено, отримати доступ до серверів та даних організації. Результати цієї роботи можуть використати компанії чи окремі користувачі, які планують інтегрувати архітектуру VPN, на базі обладнання Cisco, до своєї мережевої інфраструктури.</p> Олександр Гавриш Юрій Обруч Анатолій Чепинога Артем Гончаров Олена Панаско Авторське право (c) 2023 Олександр Гавриш, Юрій Обруч, Анатолій Чепинога, Артем Гончаров, Олена Панаско https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 2023-09-22 2023-09-22 3 5 15 10.24025/2306-4412.3.2023.284551 ТЕХНІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ПОБУДОВИ LI-FI МЕРЕЖІ ЗА ДОПОМОГОЮ МЕТОДІВ КЕРУВАННЯ SDN http://vtn.chdtu.edu.ua/article/view/284893 <p>Побудова мереж бездротового доступу Li-Fi з використанням платформ із відкритим кодом дає дуже добрі перспективи операторам зв’язку. При цьому необхідна розробка моделей системи і опис методів управління. Для цього в роботі пропонується використовувати централізовану систему управління на принципах SDN. Наявність повної інформації про стан елементів мережі дозволяє забезпечити оптимальне використання мережевого ресурсу, підвищити пропускну здатність та якість обслуговування. Аналіз принципів побудови офісної мережі Li-Fi з використанням рівня управління на принципах SDN для зменшення перешкод в стільниках, підвищення пропускної здатності та якості обслуговування. Аналіз відомих публікацій, присвячених методам побудови та управління потоками навантаження в мережах Li-Fi з використанням систем централізованого управління, зменшення рівня перешкод у стільниках за рахунок оптимального використання мережевого ресурсу. Завдяки технології Li-Fi значно підвищується ефективність мережі доступу; ще більше підвищити ефективність мережі можна, впровадивши принципи керування, закладені у технології SDN. Найскладніші завдання в мережах SDN стоять перед рівнем управління, який діє як централізована система керування. Розглянуто, як зміниться структура тракту передачі Li-Fi при використанні принципів управління, прийнятих в мережах SDN. На базі аналізу процесу функціонування мережах Li-Fi з використанням систем централізованого управління визначено обмеження та розроблені рекомендації щодо порядку обслуговування користувачів у точках доступу. Побудова мережі доступу на базі технології Li-Fi є дуже перспективним напрямом вирішення проблем існуючих бездротових мереж на базі радіочастотних технологій. Для управління такою мережею доцільно використовувати платформи з відкритим кодом мереж SDN і, зокрема, операційну систему ONOS. Запропоновані рішення вимагають розробки математичних моделей та методів оптимального вирішення завдань управління у різних умовах функціонування.</p> Олександр Романов Григорій Бурлака Олександр Берестовенко Олександр Підпалий Авторське право (c) 2023 Олександр Романов, Григорій Бурлака, Олександр Берестовенко, Олександр Підпалий https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 2023-09-22 2023-09-22 3 16 25 10.24025/2306-4412.3.2023.284893 МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ СПОЛУЧЕНИХ ПРОЦЕСІВ ДЕНІТРИФІКАЦІЇ ТА ВІДНОВЛЕННЯ СУЛЬФАТІВ В ІННОВАЦІЙНОМУ БІОФІЛЬТРІ http://vtn.chdtu.edu.ua/article/view/278907 <p>В роботі із застосуванням математичного моделювання розкрито особливості біологічного перетворення нітратів і сульфатів до нітрогену та сірководню під дією гетеротрофних денітрифікаційних і сульфат-відновлювальних бактерій в малогабаритному заглибному біофільтрі при різних співвідношеннях «карбон/нітроген». Технологія біофільтрації дає змогу виробляти питну воду більш екологічно безпечним, економічним та ефективним способом. Однак підземні води, окрім небезпечних для здоров’я людини нітратів, містять й інші неорганічні сполуки (солі важких та полівалентних металів, карбонати, сульфати і т. д.), що беруть участь у супутніх процесах (метаногенезу, сульфат-відновлення, уреолізу) в біофільтрі. Під час дослідження було розкрито додаткові можливості денітрифікаційного малогабаритного заглибного біофільтра, а саме, біотрансформації разом із нітратами сульфатів до сірководню, який може сприяти видаленню іонів важких та полівалентних металів з води. Досліджено зрушення сульфат-сульфідної рівноваги у водному середовищі біофільтра та вплив концентрацій сульфат-іонів і субстрату бактеріального живлення, зокрема етанолу, на накопичення і його витрачання в об’ємі біофільтра при здійсненні біофільтраційної денітрифікації. Результати моделювання сполучених процесів денітрифікації води у малогабаритному інноваційному біофільтрі у присутності сульфатів дали змогу встановити можливість і чинники їх керованого відновлення. Показано, що перевищення дозування субстрату живлення (етанолу) у вихідну воду порівняно зі стехіометричним, коли «карбон/нітроген» дорівнює 0,94, призводить до появи у фільтраті сірководню, який продукують сульфат-відновлювальні бактерії за рахунок живлення залишками етанолу. Сірководень у фільтраті не з’являється при дозуванні субстрату живлення у вихідну воду в кількості, що відповідає показнику «карбон/нітроген» меншому, ніж потребує стехіометрія біологічного відновлення нітратів. Кероване відновлення сульфатів до сірководню може бути корисним додатковим інструментом поліпшення якості фільтрату при сумісній денітрифікації і вилученні з води домішок солей важких металів. Розроблена модель і отримані результати можуть бути використані для подальшого поліпшення якості одержуваного біофільтрату за рахунок додаткового видалення з нього домішок солей важких і полівалентних металів.</p> Іван Борисов Віктор Гевод Авторське право (c) 2023 Іван Борисов, Віктор Гевод https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 2023-09-22 2023-09-22 3 26 39 10.24025/2306-4412.3.2023.278907 МОДЕЛЬ ВИЯВЛЕННЯ ШКІДЛИВОГО ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НА ОСНОВІ МАШИННОГО НАВЧАННЯ http://vtn.chdtu.edu.ua/article/view/286374 <p style="font-weight: 400;">З кожним роком автори шкідливого програмного забезпечення створюють все більш досконалі та хитромудрі шкідливі програми, які можуть завдати шкоди нашим комп’ютерам. Традиційні методи, які ґрунтуються на пошуку сигнатур програм, перестають бути ефективними для вирішення проблеми детекції шкідливого програмного забезпечення. На зміну приходить автоматизація аналізу файлів, яка є більш перспективним підходом для виявлення підозрілих файлів. Для виявлення таких програм все частіше використовують методи машинного навчання. Однак для виконання своїх операцій такі рішення можуть потребувати багато обчислювальних ресурсів. Тому виникає задача створення оптимальної моделі машинного навчання з погляду швидкості навчання і точності детекції шкідливого програмного забезпечення. Крім того, зазвичай одного методу представлення даних недостатньо для якісного виявлення шкідливих ознак файлів. Тому в цій роботі буде описано два різні методи: один підхід ґрунтується на бінарній інформації файлу, другий полягає у використанні трасувальних інструкцій. Мета цієї роботи – підвищення ефективності виявлення шкідливого програмного забезпечення шляхом оптимізації методів вилучення ознак та застосування машинного навчання. Основні задачі дослідження включають: вилучення ознак з exe. файлів, створення кількох моделей машинного навчання та їх порівняння для визначення найефективнішої моделі. Використаний у цьому дослідженні набір даних був зібраний з різних інтернет-джерел та складається з 12824 виконуваних файлів у форматі .exe, з яких 11844 файлів є шкідливими, а 980 – доброякісними. У статті представлено рекомендовані методи вилучення ознак та генерації вхідних даних для моделей машинного навчання на основі алгоритму машини опорних векторів. Ці методи дозволяють знайти найкращий шлях для обробки ознак, що описують шкідливий файл. Було створено шість моделей машинного навчання, кожна з яких показала високі показники метрик F-score, precision та recall. Модель, яка була створена на основі бінарного типу представлення даних, показала найвищі результати по всіх метриках.</p> Алан Нафієв Дмитро Ланде Авторське право (c) 2023 Алан Нафієв, Дмитро Ланде https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 2023-09-22 2023-09-22 3 40 50 10.24025/2306-4412.3.2023.286374 ПРОГРАМНІ АГЕНТИ SPADE ТА ЇХ ВПЛИВ НА АПАРАТНІ РЕСУРСИ http://vtn.chdtu.edu.ua/article/view/286553 <p>Усуваючи недоліки оновлення цін при великій кількості товарів в інтернет-магазині, нами було знайдено рішення в застосуванні Smart Python Agent Development Environment (SPADE). У статті представлено процес збору даних про показники продуктивності SPADE та Openfire Server з метою визначення та аналізу споживання системних ресурсів при підключенні програмних агентів з різними типами поведінки, у різній кількості, а також під час взаємодії з веб-додатком. У даній роботі як інструмент для збору даних та тестування продуктивності (у тому числі навантажувального та стресового тестування) використано JMeter. Використано кількісні та якісні методи аналізу даних. При обробці зібраних значень показників використання апаратних ресурсів, виявлення зв’язків і закономірностей між показниками, використані методи математичної статистики. Для порівняння поведінки програмного агента SPADE, визначення ефективності одного над іншим, а також з метою визначення ефективності використання інтерфейсу агента в режимі командного рядка у порівнянні з веб-аналогом у вигляді графічного інтерфейсу користувача (в аспекті продуктивності), використано формули для розрахунку темпу приросту. Під час дослідження визначено: перевагу SPADE у швидкості виконання програмного коду; різницю в продуктивності між поведінкою агента, а також між режимом веб-інтерфейсу користувача агента (AWUI) і режимом інтерфейсу командного рядка (CLI); особливості використання режиму CLI агента для інтерактивної взаємодії користувача з додатком з метою швидкого виправлення помилок, що виникають під час взаємодії агента з веб-додатком. Інтеграція агентів SPADE у процес ціноутворення має практичне значення для компаній у роздрібній торгівлі, відкриваючи можливості для вивчення та розробки нових інструментів для подальшого застосування у вирішенні специфічних проблем.</p> Едуард Зеленько Євгенія Катаєва Авторське право (c) 2023 Едуард Зеленько, Євгенія Катаєва https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 2023-09-22 2023-09-22 3 51 68 10.24025/2306-4412.3.2023.286553 МОДЕЛІ ГОРІННЯ БАГАТОКОМПОНЕНТНИХ ПІРОТЕХНІЧНИХ НІТРАТНО-МЕТАЛІЗОВАНИХ СУМІШЕЙ http://vtn.chdtu.edu.ua/article/view/284319 <p>Встановлено механізм горіння ущільнених сумішей з порошків металізованих пальних (Mg, Al та ін.), нітратовмісних окиснювачів (NaNO<sub>3</sub>, KNO<sub>3</sub> та ін.), добавок органічних (парафіну, стеарину та ін.) та неорганічних речовин (фторидів металів, оксидів металів та ін.) в умовах зовнішніх термічних впливів, згідно з яким процес перетворення вихідної суміші у продукти згоряння, у середньому, є стаціонарним та протікає у трьох просторово розділених зонах: конденсована фаза, де відбувається розкладання та високотемпературне окиснення компонентів; поверхня розділу фаз (поверхня горіння), на якій відбувається повне розкладання компонентів та займання частинок металу, які потім переходять у зону полум’я; газова фаза (зона тепловиділення у полум’ї), в якій частинки металу згоряють у дифузійному режимі, утворюючи продукти згоряння. Розроблено моделі горіння сумішей, які враховують кінетичні характеристики термічного розкладання окиснювача, добавок органічних та неорганічних речовин та високотемпературного окиснення, займання та горіння частинок металу у продуктах розкладання, а також результати термодинамічних розрахунків температури продуктів згоряння сумішей та вмісту у них високотемпературного конденсату (неокисненого металу), що дозволяє з відносною похибкою 8…10 % визначати критичні діапазони зміни швидкості горіння сумішей в умовах зовнішніх термічних дій, перевищення яких може призводити як до прискорення процесу горіння сумішей та пожежовибухонебезпечного руйнування піротехнічних виробів, так й до різкого затухання їх процесу горіння та відмови виробів.</p> Назарій Козяр Оксана Кириченко Вікторія Ковбаса В’ячеслав Ващенко Сергій Колінько Тетяна Бутенко Валентин Цибулін Авторське право (c) 2023 Назарій Козяр, Оксана Кириченко, Вікторія Ковбаса, В’ячеслав Ващенко, Сергій Колінько, Тетяна Бутенко, Валентин Цибулін https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 2023-09-22 2023-09-22 3 69 84 10.24025/2306-4412.3.2023.284319 МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ОЦІНКИ РИЗИКУ УДАРУ БЛИСКАВКИ ЗАСОБАМИ MS EXCEL http://vtn.chdtu.edu.ua/article/view/278132 <p>У роботі розглядається методика побудови моделі розрахунку оцінки ризику удару блискавки в будівлю та її реалізація, у відповідності до чинних нормативних документів, комп’ютерною програмою MS EXCEL. Ця методика буде корисна для проєктувальників, які виконують частину блискавкозахисту, і під час виконання своїх проєктів повинні проводити розрахунок оцінки ризику удару блискавки. Ризик удару блискавки згідно з чинними нормативними документами може складатися з суми від одного до чотирьох ризиків: ризик втрати людського життя; ризик втрати можливості надання громадських послуг; ризик втрати культурної спадщини та ризик втрати економічної цінності. Пропонована методика поширюється на розрахунок ризику втрати людського життя як найбільш важливої цінності, яку можна втратити. Методика передбачає розрахунок ризику удару блискавки для громадських, адміністративних, виробничих або житлових будівель – тобто будівель, з якими найчастіше доводиться стикатися проектувальнику під час своєї роботи. Пропонована методика не розрахована на використання для побудови ризикових моделей для будівель чи споруд наступного призначення: громадські комунікації й об’єкти культурного призначення, бо зазначені будівлі передбачають розрахунок ризику втрати можливості надання громадських послуг або ризику втрати культурної спадщини відповідно. Також пропонована методика не поширюється на будівлі, що мають вибухонебезпечні зони, оскільки розрахунок ризику для них буде специфічним; а ще ця методика не передбачає розрахунків ризику втрати економічної цінності, оскільки він не є обов’язковим відповідно до нормативних документів та проводиться додатково за бажанням замовника. В той же час вона може бути використана як основа для побудови більш складних моделей, що підходять для таких типів будівель. У роботі розглянуто методи вирішення основних проблем, з якими стикається проєктувальник під час розрахунку оцінки ризику: автоматизація розрахунку схожих формул та зведення більшості з них до кількох основних типів; отримання формули, що повертає значення або посилання на значення з таблиці чи діапазону, а також виконує пошук зазначеного елемента в діапазоні та повертає відносну позицію цього елемента; формулювання процедури оцінки ризиків відповідно до нормативного документа та визначення того, як саме ті чи інші вхідні дані впливають на підсумковий результат.</p> Петро Івченко Марина Чичужко Авторське право (c) 2023 Петро Івченко, Марина Чичужко https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 2023-09-22 2023-09-22 3 85 96 10.24025/2306-4412.3.2023.278132 МОДЕЛІ ДИНАМІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ ЗІ ЗНАЧНОЮ НЕЛІНІЙНІСТЮ НА ОСНОВІ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ ІЗ ЧАСОВИМИ ЗАТРИМКАМИ http://vtn.chdtu.edu.ua/article/view/288284 <p>Робота присвячена проблемі нелінійного моделювання об’єктів на основі динамічних нейронних мереж. Метою роботи є підвищення точності моделювання динамічних об’єктів зі значними нелінійностями за допомогою нейромережевих моделей та визначення області ефективного застосування цих моделей. Ця мета досягається шляхом застосування нелінійних динамічних моделей у вигляді нейронних мереж із часовою затримкою. Для дослідження області ефективного застосування запропонованих нейромережевих моделей розглядаються тестові об’єкти з нелінійностями двох типів: гладкою та кусково-лінійною (насиченням). Для дослідження точності нейронних мереж із часовою затримкою при моделюванні нелінійних динамічних об’єктів проведено два експерименти: дослідження масштабованості моделей до різних вхідних сигналів; дослідження екстраполяційних властивостей моделей. Результати обох експериментів порівнюються з результатами моделювання за допомогою компенсаційного методу детермінованої ідентифікації у вигляді функціональних рядів на основі багатовимірних вагових функцій. Отримані результати моделювання свідчать, що запропоновані нейромережеві моделі не є інваріантними по відношенню до вхідного сигналу. Але ці моделі можуть адекватно відображати властивості нелінійних динамічних об’єктів в разі навчання на достатньому обсязі даних, що формується на основі вхідних сигналів того ж типу, що й у тестовому наборі даних. Екстраполяційні властивості нейронних мереж із часовою затримкою погіршуються зі збільшенням амплітуд вхідних сигналів, що виходять за межі діапазону амплітуд вхідних сигналів навчальної вибірки. Наукова новизна роботи полягає у визначенні залежності між типами сигналів та їх амплітудами, діючими на вході моделі і точністю запропонованих моделей. Практична користь роботи полягає у визначенні області ефективного застосування нейронних мереж із часовою затримкою під час розв’язування прикладних задач ідентифікації об’єктів зі значно нелінійними характеристиками; підвищенні точності ідентифікації нелінійних об’єктів порівняно з моделями у вигляді функціональних рядів на основі багатовимірних вагових функцій.</p> Олександр Фомін Віктор Сперанський Валентин Крикун Олексій Татарин Владислав Літинський Авторське право (c) 2023 Олександр Фомін, Віктор Сперанський, Валентин Крикун, Олексій Татарин, Владислав Літинський https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 2023-09-22 2023-09-22 3 97 112 10.24025/2306-4412.3.2023.288284 МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ БУДІВНИЦТВА, РЕКОНСТРУКЦІЇ ТА РЕМОНТУ ДОРІГ ЗА УМОВ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ http://vtn.chdtu.edu.ua/article/view/287845 <p>У статті наголошується на важливості математичного моделювання в сучасних умовах будівництва, реконструкції та ремонту автомобільних доріг в Україні. Основні аспекти, які роблять це актуальним, включають фінансову нестабільність, невизначеність фінансування, а також необхідність дотримання високих стандартів безпеки на дорогах під час проведення робіт. Зазначається, що змінні фактори, такі як кліматичні аномалії, динаміка транспортного руху, технологічний прогрес у будівельній галузі та соціальні виклики, пов’язані зі збільшеним навантаженням на дороги через військовий конфлікт, вимагають нових підходів та інструментів для оптимізації будівельних процесів. Головною метою дослідження є застосування математичного моделювання для планування та виконання робіт на автомобільних дорогах і спорудах, зокрема в умовах обмеженого фінансування. Це допоможе покращити процес усунення аварійно-небезпечних ділянок та вибрати оптимальні методи неруйнівного контролю для виявлення пошкоджень у дорожньому покритті та інфраструктурі. Для досягнення цієї мети використовуються методи статистичного та системного аналізу, багатокритеріальної оптимізації та теорії прийняття рішень. Основний акцент робиться на розробленні стратегічних управлінських рішень та їх ефективності. Показано, що використання математичного моделювання в процесі планування автомобільних дорожніх робіт дозволяє ефективно розподілити фінансові ресурси, навіть при їх обмеженому обсязі. Ця практика також дає змогу динамічно змінювати рівень фінансування, враховуючи при цьому експертні оцінки важливості та ступеня завершеності робіт на об’єкті. В результаті проведеного планування робіт із виправлення аварійно-небезпечних ділянок доріг з акцентом на мінімізацію ризику дорожньо-транспортних пригод та застосування методів підвищеної безпеки був розроблений план впровадження конкретних заходів та засобів. Використання цих заходів передбачає зниження кількості дорожньо-транспортних пригод на аварійно-небезпечних ділянках в 1,4–1,6 разу, і це досягається без перевищення визначених фінансових обмежень. Встановлена оцінка якості виявлення пошкоджень на дорожньому покритті, використовуючи показник імовірності виявлення різноманітних дефектів. Детально показано, які оптимізаційні заходи дозволили підвищити цей показник з 0,891 до 0,967. У подальших наукових дослідженнях автора передбачається ретельно дослідити результати впровадження обговорюваних математичних моделей, особливо як математичної підтримки аналітично-інформаційної системи для моніторингу стану дорожньої інфраструктури.</p> Андрій Сідляренко Авторське право (c) 2023 Андрій Сідляренко https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 2023-09-22 2023-09-22 3 113 127 10.24025/2306-4412.3.2023.287845 БАЗОВИЙ ПРОТОКОЛ РОЗПОДІЛУ КВАНТОВОГО КЛЮЧА http://vtn.chdtu.edu.ua/article/view/288020 <p>З плином часу зростає комплексність загроз, які можуть здійснюватись проти критичної інфраструктури, включаючи кібератаки, великомасштабні відмови, терористичні акти тощо. Конфіденційність даних, які обробляються і передаються в межах критичної інфраструктури, є основним аспектом її безпеки. Традиційні методи криптографії, хоча і надійні, стають уразливими перед сучасними обчислювальними та квантовими здатностями атакуючих. З цієї причини актуальність вивчення та застосування квантової криптографії в критичній інфраструктурі набуває все більшого значення. Вони мають високу стійкість до атак, пов’язаних з обчислювальними аспектами, і забезпечують невідслідковуваність ключів і даних завдяки принципам невизначеності. Однак вони також вимагають складної технічної реалізації та подальшого дослідження для широкого впровадження. Квантова криптографія може забезпечити надійний захист від сучасних та майбутніх атак, зберігаючи конфіденційність даних та ідентифікацію користувачів. Проте важливо правильно підібрати методи та засоби для забезпечення максимального рівня конфіденційності даних з урахуванням особливостей мережі. У статті детально описано процеси вдосконалення протоколу квантового розподілу ключів за допомогою методів квантової ідентифікації та мультиплексування квантових каналів, описано математичний апарат вдосконаленого методу та визначено етапи формування стеку протоколу розподілу ключів. Запропонований вдосконалений метод квантового розподілу ключів формує можливість універсального його застосування в умовах невизначеності, забезпечуючи швидкодію виконання операцій та більший рівень захищеності даних.</p> Сергій Дорожинський Авторське право (c) 2023 Сергій Дорожинський https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 2023-09-22 2023-09-22 3 128 140 10.24025/2306-4412.3.2023.288020 СИСТЕМНИЙ ПІДХІД ДО АВТОМАТИЗАЦІЇ ПРОЦЕСІВ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ КОМПЕТЕНТНОСТІ ПЕРСОНАЛУ НА ОБ’ЄКТАХ КРИТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ СИЛ ОБОРОНИ УКРАЇНИ http://vtn.chdtu.edu.ua/article/view/288836 <p>Публікація присвячена проблемам автоматизації системи підбору та оцінки відповідності персоналу, що має забезпечувати безпеку об’єктів критичної інфраструктури Сил оборони України. В статті розглянуто основні нормативні документи, вимоги до персоналу та шляхи оцінки відповідності його знань, умінь і компетенцій. Враховані вимоги професійних стандартів, розроблених для сфери критичної інфраструктури Сил оборони України та захисту інформації. Ця робота має на меті визначити базові проблеми, пов’язані з добором кваліфікованого персоналу, оцінкою його відповідності та визначенням якості роботи в процесах діяльності. Матеріали статті стосуються саме об’єктів критичної інфраструктури Сил оборони України і розглядають особливості, пов’язані з процесами забезпечення безпеки критичної інфраструктури. Результати, отримані внаслідок проведеного аналізу проблем персоналу в сфері забезпечення безпеки об’єктів критичної інфраструктури, мають допомогти керівникам установ, організацій, підприємств, а також службам HR при формуванні та комплектуванні підрозділів, підготовці та розстановці кадрів. Розглянуто основні нормативні акти, що регулюють процеси захисту критичної інфраструктури, досвід розвинених країн, в першу чергу США та Європейського Союзу, стандарти безпеки (ДСТУ ISO/EN 27001, NIST Special Publication 800-181) та рекомендовані практики. Висновки містять рекомендації щодо автоматизації системи добору, підготовки та підвищення кваліфікації персоналу в сфері захисту об’єктів критичної інфраструктури, а також її інформаційної та кібербезпеки. Наведено рекомендації щодо удосконалення автоматизації процедур добору та розстановки кадрів, планування підвищення кваліфікації та створення системи професійної підготовки, що базується на системі управління знаннями.</p> Сергій Чумаченко Валерій Попель Авторське право (c) 2023 Сергій Чумаченко, Валерій Попель https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 2023-09-22 2023-09-22 3 141 155 10.24025/2306-4412.3.2023.288836 ЗАКОНОМІРНОСТІ ВПЛИВУ КОНСТРУКЦІЇ СОПЛА ТА ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ГАЗОЛАЗЕРНОГО РІЗАННЯ НА ТИСК ГАЛЬМУВАННЯ АСИСТУЮЧОГО ГАЗУ http://vtn.chdtu.edu.ua/article/view/288972 <p>В роботі запропонована та реалізована методика експериментального вимірювання розмірів зони дії та величини тиску, який забезпечує видалення рідкої фази при газолазерному різанні і створюється потоком асистуючого газу на поверхні деталі. При проведенні досліджень на базі серійного верстата LTS-PRO-6000-1530-LD фірми Араміс в оптичній головці верстата встановлювалися серійні сопла (одноканальне та двоканальне) компанії Thermacut з вихідним діаметром 1,5 мм. В експериментах як асистуючий газ використовували повітря з манометричним тиском на вході в сопло 0,5 МПа та 1 МПа. Встановлено закономірності впливу конструкції сопла, зазору між соплом і деталлю та манометричного тиску на вході в сопло на зміни діаметра надзвукового струменя асистуючого газу та величину тиску, який він створює при гальмуванні на поверхні деталі, за технологічних умов газолазерного різання. Отриманий масив експериментальних даних показав, що традиційний підхід до використання існуючого спектру серійних сопел робить проблематичним ефективне проєктування процесів газолазерного різання максимальної продуктивності та відтворюваності якості різу. Це пов’язано зі складними явищами в надзвуковому струмені, які визначають високу чутливість величини тиску на поверхні деталі до змін геометрії сопла та технологічних параметрів процесу. В результаті немає розуміння, яку саме величину тиску створює струмінь асистуючого газу в зоні різання за тих чи інших технологічних параметрів процесу. Запропонована в роботі методика дозволяє відносно просто створити «паспорти» сопел, якими комплектується кожний верстат. Таким чином стає можливим урахування реальної величини поля асистуючого тиску в зоні різання при проєктуванні конкретного технологічного процесу. Відповідно, надійніше забезпечується продуктивне високоякісне різання на цій технологічній установці та покращується рівень відтворюваності процесу. Експериментальна верифікація продемонструвала досить добру кореляцію між локальним тиском гальмування асистуючого газового струменя та максимальною швидкістю лазерного різання і якістю різу.</p> Василь Осипенко Олександр Плахотний Станіслав Середюк Максим Прусс Олексій Тімченко Авторське право (c) 2023 Василь Осипенко, Олександр Плахотний, Станіслав Середюк, Максим Прусс, Олексій Тімченко https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 2023-09-22 2023-09-22 3 156 168 10.24025/2306-4412.3.2023.288972