EIR NUOS

Electronic Institutional Repository of the Admiral Makarov National University of Shipbuilding

EIR NUOS is an open electronic archive where scientific and educational-methodological documents (materials) created primarily by employees of the Admiral Makarov National University of Shipbuilding are collected, organized, and stored. Long-term and reliable access to these materials is provided via the Internet. A “self-archiving” feature is available.

Photo by @inspiredimages

Communities in DSpace

Select a community to browse its collections.

Recent Submissions

  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Dynamic validation and relevance maintenance of neural correlates under continual learning
    (2026)
    Verbytskyi Oleksandr S.
    ;
    Вербицький О. С.
    Глибокі нейронні мережі (DNN), що розгортаються в реальних нестаціонарних середовищах, часто стикаються з суттєвою деградацією продуктивності через зміну розподілу даних – явище, відоме як дрейф концепту. Традиційні стратегії адаптації, такі як повне перенавчання мережі на нових наборах даних, зазвичай є обчислювально витратними та вразливими до ефекту катастрофічного забування раніше набутих знань. На сьогодні існує нагальна наукова потреба у розробці точних, інтерпретованих та ресурсоефективних механізмів, здатних підтримувати релевантність моделі в динамічних сценаріях без необхідності глобального оновлення всіх параметрів системи. Мета. Основною метою даного дослідження є розробка та експериментальна оцінка комплексного фрейм-ворку для динамічної валідації та цільової підтримки концепт-специфічних нейронних корелятів у глибоких архітектурах. Це передбачає створення системи, здатної до автономного виявлення застарівання знань на рівні окремих функціональних одиниць мережі та виконання «хірургічних» оновлень ваг для відновлення точності прогнозування без порушення цілісності загальної бази знань моделі. Методологія. Запропонований фреймворк поєднує методи L0 -оптимізації для початкової топологічної локалізації мінімальних набірів нейронів, відповідальних за конкретні семантичні концепти. Для безперервного моніторингу релевантності цих локалізованих корелятів у часі введено нову метрику – «Оцінку адекватності концепту» (A), яка вимірює очікувану впевненість прогнозування на вхідних потоках даних. При виявленні дрейфу, що формально визначається падінням оцінки нижче критичного порогу τ , активується механізм локалізованої адаптації. Цей механізм використовує цільове тонке налаштування шляхом ізоляції параметрів ідентифікованих нейронів та повного заморожування решти ваг мережі. Ефективність підходу було протестовано на архітектурі VGG16 в умовах послідовної зміни розподілу зображень. Результати. Експериментальне моделювання продемонструвало, що запропонований фреймворк успішно запобігає деградації моделі, підтримуючи точність класифікації на рівні 93,1% на фінальній стадії дрейфу, порівняно з 96,5% при повному перенавчанні та лише 51,2% для базової статичної моделі. Важливо, що обчислювальні витрати на локалізоване оновлення склали приблизно 0,8 GFLOPS на етап, що означає скорочення операційних витрат на 94,8% порівняно з 15,5 GFLOPS, необхідними для повного перенавчання. Результати підтверджують стійкість системи до катастрофічного забування завдяки стабільності не задіяних в оновленні нейронів. Наукова новизна. Це дослідження встановлює новий теоретичний зв'язок між сферами пояснюваного ШІ (XAI) та безперервного навчання (Continual Learning), формалізуючи дрейф концепту як локалізований нейронний феномен, а не глобальну помилку всієї мережі. Ключовим внеском є математичне обґрунтування Оцінки адекватності концепту та розробка протоколу хірургічної адаптації, який розглядає нейрони як незалежно оновлювані функціональні одиниці. Такий підхід змінює парадигму з глобальної оптимізації параметрів на локалізоване архітектурне обслуговування. Практичне значення. Розроблений фреймворк має критичне значення для застосувань ШІ в межових обчисленнях (edge computing), автономній робототехніці та системах інтернету речей, де ресурси пам'яті та енергії обмежені. Завдяки значному зниженню обчислювальних витрат на підтримку моделей, цей підхід дозволяє розгортати більш екологічні, прозорі та адаптивні інтелектуальні системи. Він пропонує масштабоване рішення для довгострокової експлуатації ШІ в реальних умовах, що постійно змінюються, гарантуючи точність моделей протягом усього їхнього життєвого циклу.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Compare one-stage and two-stage segmentation for detecting vehicle damage in an image
    (2026)
    Boyko Nataliya I.
    ;
    Bodnar Yurii В.
    ;
    Бойко Н. І.
    ;
    Боднар Ю. В.
    Мета. Розробка інтелектуальної моделі предиктивного обслуговування пневматичної системи (APS) вантажівок Scania для мінімізації операційних витрат в умовах критичного дисбалансу класів та асиметричної вартості помилок. Методика. Методологія базується на порівняльному аналізі ансамблевих алгоритмів машинного навчання: Random Forest, XGBoost та CatBoost. Для вирішення проблеми розрідженості даних впроваджено стратегію імпутації, де пропущені значення розглядаються як інформативні ознаки. У роботі використано методи вартісно-орієнтованого навчання для адаптації функцій втрат до асиметричного співвідношення витрат 1:50. Також застосовано оптимізацію порогу прийняття рішень (Threshold Tuning) для зміщення межі класифікації на користь максимізації повноти (Recall) для міноритарного класу. Результати. Експериментальні результати демонструють, що алгоритм CatBoost забезпечує найвищу економічну ефективність, досягаючи показника загальних витрат у 8 640 од., що на 12,7% нижче за XGBoost і на 20,8% за Random Forest. CatBoost ідентифікував майже всі критичні несправності, допустивши лише 4 про пуски проти 9 у XGBoost. Розроблено модульний програмний прототип на базі фреймворку FastAPI, що підтверджує можливість інтеграції оптимізованої моделі в діагностичні середовища реального часу з низькою затримкою. Наукова новизна. Обґрунтовано перевагу архітектури CatBoost для промислових даних із високим дисбалансом та запропоновано метод прямої інтеграції фінансової функції вартості в процес вибору порогу прийняття рішень. Практична значимість. Практична цінність полягає у розробленому програмному комплексі та стратегії діагностики, що дозволяє логістичним компаніям знизити витрати на аварійний ремонт та простої на 10–15%. Модульна архітектура прототипу забезпечує швидку інтеграцію в існуючі системи управління автопарком. Результати надають готову методичну базу для побудови надійних систем предиктивного обслуговування вантажівок Scania та аналогічного промислового обладнання.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Оцінка ефективності застосування енергії мікрохвильового поля у процесі спікання оксиду алюмінію на етапі сушіння
    (2026)
    Бошкова І. Л.
    ;
    Волгушева Н. В.
    ;
    Крятов А. Г.
    ;
    Гречановський А. П.
    ;
    Кравченко Є. О.
    Застосування енергії мікрохвильового поля в процесах термообробки діелектричних матеріалів, зокрема матеріалів для виготовлення технічної кераміки, має низку суттєвих переваг порівняно з традиційними методами нагрівання (конвекційними, радіаційними, контактними), які виявляють себе в інтенсифікації тепломасообмінних процесів, підвищенні швидкості видалення вологи та можливості керування утворенням керамічної матриці ще на етапі сушіння. Стадія сушіння під час виробництва технічної кераміки як визначальна в порошковій технології зі сполучними (водними або органічними) виконує дві функції: відбувається видалення розчинника (вода, спирти тощо) і підготовка до вигоряння сполучного, що дозволяє уникнути спучування, розтріскування, розшарування та вибухового руйнування заготовки. Тому існує доцільність встановлення оптимальних режимів мікрохвильового сушіння, які забезпечують інтенсифікацію процесу без погіршення якості матеріалу, а також визначення енергетичної ефективності мікрохвильового нагрівання на етапі сушіння. Метою роботи є визначення доцільності застосування мікрохвильового нагріву в технології спікання технічної кераміки на основі порошку Al₂O₃ зі сполученим – полівініловим спиртом – на етапі сушіння та дебайдингу. Наукова новизна проведеного дослідження полягає в обґрунтуванні ефективності сушіння матеріалу для технічної кераміки на прикладі діоксину алюмінію з полівініловим спиртом як сполученою речовиною та визначенні межі застосовності енергії мікрохвильового поля для обраного виду матеріалу. Наведені дані, отримані за експериментальним дослідженням процесу нагрівання та видалення вологи при різних значеннях маси загрузки матеріалу, товщини шару, площі поверхні зразка, вихідної потужності магнетрону, які є підставою для дослідження кінетики сушіння та визначення ефективності перетворення мікрохвильової енергії в теплову. Практична значимість полягає в визначенні технологічних параметрів мікрохвильової обробки порошкових матеріалів в процесі сушіння, зокрема темпу нагрівання та питомої потужності мікрохвильового поля.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Аналіз технологій утилізації теплового потенціалу вентиляційних викидів
    (2026)
    Баранюк О. В.
    ;
    Тихонюк С. Л.
    ;
    Baraniuk Oleksandr V.
    ;
    Tykhoniuk Serhii L.
    Мета. Дане дослідження спрямоване на проведення комплексного аналізу сучасних технологій утилізації теплового потенціалу вентиляційних викидів та оцінку їхньої ролі у забезпеченні нормативних вимог енергоефективності будівель. Основна увага приділяється визначенню найбільш ефективних конфігурацій систем рекуперації для різних типів об’єктів у контексті декарбонізації енергетичного сектору України. Методика. У роботі застосовано методи системного аналізу діючої нормативно-правової бази (ДБН, Директиви ЄС) та порівняльний аналіз технічних характеристик сучасного вентиляційного обладнання. Використано термодинамічний підхід для оцінки ефективності передачі теплоти в роторних, пластинчастих рекуператорах та системах на базі теплових труб. Дослідження базується на моделюванні процесів низькопотенційної утилізації тепла з використанням теплонасосних циклів на базі компресорних установок. Результати. Проведено порівняльну характеристику ефективності повернення теплоти для основних типів теплообмінних пристроїв. Встановлено, що використання витяжного повітря як стабільного джерела енергії для теплових насосів дозволяє досягти високих значень COP навіть при низьких температурах зовнішнього середовища. Визначено критичні параметри розподілу температур на поверхнях теплообміну, що дозволяє мінімізувати ризики обмерзання та корозії обладнання. Доведено, що інтеграція активних систем утилізації тепла є необхідною умовою для досягнення показників будівель із близьким до нульового споживанням енергії (NZEB). Наукова новизна. Авторами обґрунтовано концепцію синергетичного поєднання пасивних методів рекуперації з активними теплонасосними технологіями для глибокої утилізації теплового потенціалу вентиляційних викидів. Удосконалено методичний підхід до оцінки енергетичного потенціалу вторинних ресурсів у специфічних спорудах (підземні та транспортні об'єкти), де стабільність температурного градієнта викидного повітря дозволяє оптимізувати роботу холодильних циклів. Практична значимість. Сформовано практичні рекомендації щодо вибору систем утилізації тепла залежно від призначення об’єкта та вимог до герметичності потоків. Отримані результати можуть бути використані інженерно-технічними фахівцями при проектуванні енергоефективних систем кліматизації, а також для модернізації існуючих вентиляційних мереж з метою зниження експлуатаційних витрат та підвищення класу енергоефективності будівель.
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Синтез та параметрична оптимізація регулятора з розділеним діапазоном для несиметричних систем теплообміну
    (2026)
    Станько В. Ю.
    ;
    Андріюк А. В.
    ;
    Stanko Volodymyr Yu.
    ;
    Andriiuk Andrii V.
    Мета. Основною метою дослідження є розробка, синтез та експериментальна верифікація методики параметричної оптимізації пропорційно-інтегрально-диференціального регулятора з розділеним діапазоном (Split-Range) для асиметричних багатоконтурних систем теплообміну. Дослідження спрямоване на мінімізацію інтегральної помилки регулювання та забезпечення раціонального використання енергоресурсів на підприємствах харчової промисловості (зокрема у виробництві квасу та пивоварінні). Методика. Динамічні процеси теплообмінника апроксимовано моделлю першого порядку з чистим транспортним запізненням (FOPDT). Синтез системи керування реалізовано в середовищі Siemens TIA Portal з використанням спеціалізованого функціонального блоку PID_Temp. Параметрична оптимізація регулятора здійснюється за допомогою інтегрального критерію зваженої абсолютної помилки (ITAE) для двох незалежних наборів параметрів (канали нагріву та охолодження). Результати. Експериментальні дослідження, проведені на базі промислового контролера Simatic S7-1200 діючої установки, підтвердили ефективність розробленої методики. Досягнуто стабілізації температури з похибкою, що не перевищує ±05, C в усталеному (квазістаціонарному) режимі. Усунуто явище автоколивань виконавчих механізмів (цокотіння клапанів) у точці розділення діапазонів завдяки введенню зони нечутливості у 0,5%. Застосування критерію ITAE дозволило зменшити величину перерегулювання до 10,7% та скоротити час перехідного процесу приблизно на 15%. Наукова новизна. У роботі формалізовано метод автоматизованого налаштування для сильно асиметричних об'єктів теплообміну з використанням стратегії Gain Scheduling на рівні базових функціональних блоків ПЛК, без застосування зовнішніх обчислювачів. Кількісно доведено перевагу критерію ITAE для мінімізації часу перехідного процесу та перерегулювання у подібних нелінійних термодинамічних системах. Практична значимість. Розроблений алгоритм забезпечує стабільну підтримку температурних режимів у процесах обробки сусла. Впровадження методики запобігає механічному зносу виконавчих механізмів, підвищує ресурс роботи обладнання, знижує рівень шуму та сприяє загальному підвищенню енергоефективності харчових виробництв. Запропоноване рішення легко масштабується на інші технологічні процеси.