The constructive ecology - the theoretical basis of ecological sajety

The constructive environment – is a new scientific field of Earth’s Sciences, which not only evaluates the environment, but also offers specific technology protection measures to optimize and improve the environment through the design of natural-technical systems which are used to change the biosphere, providing sustainable harmonious development of man-naturetechnosphere. The article considered environmentally and assess the main components of the environment – that are: lithosphere, geophysical fields geomorphosphera, hydro- and atmosphere, soil and vegetation, their changes under the influence of technosphere, the spatial distribution of the main pollutants in connection with landscapes creates qualitatively new formation – the geological structures. It opens the new method – zoning areas based on their different hierarchical levels of industrial enterprises, settlements, united local communities, administrative districts and regions states Ukraine, Carpathian Euroregion and the European Union that makes it possible to offer unified for all these hierarchical territorial levels computerized constructively-ecological system of environmental safety.Конструктивне середовище – це новий науковий напрям науки про Землю, який не тільки оцінює навколишнє середовище, але і пропонує конкретні заходи, щодо захисту технологій для оптимізації і поліпшення навколишнього середовища, шляхом розробки природно-технічних систем, які використовуються для зміни біосфери, забезпечуючи стійкий гармонійний розвиток людини і природи-техносфери. У статті розглядаються екологічні оцінки основних компонентів навколишнього середовища: літосфери, геофізичні поля геоморфосфери, гідро- і атмосфери, грунту і рослинності, їх зміни під впливом техносфери, просторовий розподіл основних забруднюючих речовин з ландшафтами створюють якісно нове утворення – геологічну структуру. Це відкриває новий метод – зонування районів на основі їх різних ієрархічних рівнів промислових підприємств, населених пунктів, об'єднаних місцевих громад, адміністративних округів і регіонів держави Україна, Карпатського Єврорегіону та Європейського Союзу, що робить можливим пропозицію єдиної для всіх цих ієрархічні рівнів територіальну комп'ютеризовану конструктивно-екологічну систему екологічної безпеки.Конструктивная среда – это новое научное направление науки про Землю, которая не только оценивает окружающую среду, но и предлагает конкретные меры по защите технологий для оптимизации и улучшения окружающей среды путем разработки природно-технических систем, которые используются для изменения биосферы, обеспечивая устойчивое гармоничное развитие человека и природы-техносферы. В статье рассматриваются экологические оценки основных компонентов окружающей среды: литосферы, геофизические поля геоморфосферы, гидро- и атмосферы, почвы и растительности, их изменения под влиянием техносферы, пространственное распределение основных загрязняющих веществ вместе з ландшафтами создает качественно новое образование – геологические структуры. Это открывает новый метод – зонирование районов на основе их различных иерархических уровней промышленных предприятий, населенных пунктов, объединенных местных общин, административных округов и регионов государства Украина, Карпатского Еврорегиона и Европейского Союза, что делает возможным предложить единую для всех этих иерархических уровней территориальную компьютеризированную конструктивно- экологическую систему экологической безопасности

Методологія та організація екологічних досліджень як основа стратегії сталого розвитку для вирішення глобальних і регіональних екологічних проблем

The authors of the article have offered landscape geochemical methods for current environmental situation analysis with the help of geoinformation systems technologies. They will enable to assess 10 components of natural and anthropogenic geosystems. Computerized systems of ecological safety containing databases of analysis of different soil pollutants, surface water, and ground precipitation were created. Landscape technogeochemical (ecological) elaborate electronic maps of environmental situations and conditions were made in order to exercise environmental management under a strict scientific control.Авторами розроблені ландшафтно-геохімічні методи визначення сучасної екологічної ситуації з використанням ГІС-технологій для комплексної оцінки 10 компонентів природно-антропогенних геосистем. Створені комп’ютеризовані системи екологічної безпеки, які включають бази даних з аналізів різних забруднювачів ґрунтів, поверхневих вод, донних відкладів. Побудовані ландшафтно-техногеохімічні (екологічні) електронні поелементні та покомпонентні карти екологічних станів та ситуацій для науково-обгрунтованого управління довкілля

The influence of amino acids on the activity of antioxidant enzimes, malonic dialdehyde content and productivity of garlic (Allium Sativum L.)

The research was carried out in 2017–2019 in the conditions of the Right-Bank Forest Steppe of Ukraine. The results of study, the effect of spraying by certain amino acids; salicylic(300 ppm), gibberellin (150 ppm) and ascorbic acids (200 ppm) on garlic (Allium sativum L.) plants are presented in the article. It was found that amino acid solutions improves the antioxidant state: the activities of SOD, CAT, POD, GR, GST in treated leaves tended to increase, the activity of SOD was higher than the control of 7.5–15.0%; CAT (27.4–45.9%); POD (7.0–83.0%); GR (5.4–49.9%); and GST (14.8–41.3%). It was noted that the content of chlorophyll a+b in the leaves significantly increased (2.6–10.8%), The use of amino acids increased the accumulation of dry matter by 1.4–4.0%. The yield increase was 1.14–2.27 t ha-1 (7.7–15.3% compared to control). The content of B vitamins in the garlic cloves was greatly influenced by gibberellic acid, where increasing the amount of B vitamins reached to 21.9% relative to control The use of salicylic and ascorbic acids increased the amount of B vitamins by 7.6 and 8.2%, respectively. The most significant increasing of C vitamin content was observed by spraying of plants with ascorbic acid (+12.5%), whereas by spraying with salicylic and gibberellic acids its content increased by 6.0 and 7.5%, respectively. In the future, the data obtained can be used to reduce the impact of abiotic factors on the physiological state and productivity of garlic plants. Also, the obtained data will serve as a theoretical basis for producers in view of the purposes for which the products are grown (for sale in fresh form, processing or storage)

Вибір майданчика для розташування вітроелектростанцій на підставі ГІС-підходу

The environmentally safe site planning for wind farm based on the geospatial constraints is important to avoid obstacles to planned activities, environmental impacts, or public discontent. The study proposes the algorithm of wind farm site selection using the GIS-approach, which consists of three stages. Firstly, it is the choice of the study area with favourable climatic conditions based on the results of the wind energy potential assessment. Secondly, considering the geospatial constraints on the study area by collecting data, analyzing and mapping of environmental components that may be affected by wind farms (relief, road and energy network, nature reserve areas, water bodies, forests, settlements, airports) and identifies the criteria for geospatial constraints and their graphical representation in the form of component maps of orographic, technical, environmental constraints and a comprehensive map of geospatial constraints. The third stage allocates the feasible sites for the wind farms by mapping perspective wind speeds at a given height and maps of geospatial constraints. Three types of constraints are theoretically considered to be as follows: orographic, technical (road network and grid) and natural ecological (nature reserve areas, water objects, forests) and socio-economic ecological (settlements, airfield) by establishing geospatial exclusions and environmentally safe distances. The proposed algorithm of site selection for wind farm is implemented in Ivano-Frankivsk Region and the results are compared with the locations of existing and planned wind farms. The complex map of geospatial constraints of the territory with favourable wind-climatic conditions is developed by using the criteria of geospatial constraints. Then this map is utilized together with the wind speed map of the Carpathian region at a height of 100 m to identify environmentally safe feasible wind farm sites within the study area. As a result, the map of the feasible sites of the wind farms is developed and the potential powers of the wind farms on these sites are calculated.Запропоновано алгоритм вибору майданчика для розташування вітроелектростанцій (ВЕС) шляхом застосування ГІС-підходу, який містить, по-перше, вибір досліджуваної території зі сприятливими кліматичними умовами за результатами оцінки вітроенергетичного потенціалу; по-друге, врахування на досліджуваній території геопросторових обмежень шляхом збирання даних, їх аналізу та побудови карт компонентів довкілля, які можуть впливати чи зазнавати впливу від ВЕС, встановлення критеріїв геопросторових обмежень та їх графічного представлення у вигляді покомпонентних карт орографічних, технічних, екологічних обмежень та комплексної карти геопросторових обмежень; по-третє, виділення перспективних майданчиків розташування ВЕС шляхом накладання карт перспективних швидкостей вітру на заданій висоті та карти геопросторових обмежень. Теоретично обґрунтовано врахування трьох типів обмежень: орографічних, технічних (дорожньої мережі та енергомережі) та природних екологічних (природно-заповідного фонду (ПЗФ), водні об'єкти, ліси) і соціально-економічних екологічних (населені пункти, аеродроми) обмежень шляхом встановлення геопросторових виключень та екологічно безпечних відстаней. Застосовано алгоритм геопросторового планування майданчика для розташування ВЕС для Івано-Франківської області. Побудовано комплексну карту геопросторових обмежень території зі сприятливими вітрокліматичними умовами. Побудовано карту перспективних майданчиків розташування ВЕС. Виділено 24 безпечні перспективні майданчики розташування ВЕС загальною площею 4514,22 га в межах досліджуваної території. На прикладі Vestas V112 3.3 МВт розраховано можливу потужність ВЕС на перспективних майданчиках, яка для 88 ВЕУ становила 290,4 МВт

Штучні нейронні мережі в задачах реалізації матеріальних об’єктів. Частина 2. Особливості проектування та застосування

In this work paradigms and rules of neural networks learning are considered in a generalized form and the relationship between them are analyzed. The major tasks which can be solved by means of neural networks are analyzed. The main problem of using neural networks in problems of material objects implementation are defined in need of further theoretical research. The expediency of usage neural networks ensembles are substantiated with the followed by their transformation under specific applied design problems.В работе рассмотрены в обзорном плане парадигмы и правила обучения нейронных сетей и проанализированы взаимосвязи между ними. Проведен анализ основных задач, которые решаются с помощью нейронных сетей. Определены основные проблемы применения нейронных сетей в задачах реализации материальных объектов и указана необходимость дальнейшего их теоретического исследования. Обоснована целесообразность использования ансамблей нейронных сетей с последующей их трансформацией под конкретные прикладные задачи проектирования.В роботі розглянуто в оглядовому плані парадигми та правила навчання нейронних мереж та проаналізовано взаємозв’язки між ними. Проведено аналіз основних задачі, які вирішують за допомогою нейронних мереж. Визначено основні проблеми застосування нейронних мереж в задачах реалізації матеріальних об’єктів та вказано на необхідність подальшого їх теоретичного дослідження. Обґрунтовано доцільність використання ансамблів нейронних мереж з подальшою їх трансформацією під конкретні прикладні задачі проектування

Штучні нейронні мережі як апроксимаційний апарат в задачах проектування радіотехнічних пристроїв

Purpose. Present work is dedicated to the optimal configuration selection and training method of neural network (NN). This NN is architecture's element of modified NN ensemble accepted by authors for implementation of frequency-selective microwave devices design algorithms. Optimal configuration determining of NN. Optimal configuration determining of NN was received by analyzing the results of test NN training with different number of layers and neurons in these layers. The main parameters optimal configuration determining of NN is the approximation quality and total learning time. Choosing of optimal teaching method. NN training methods comparison was carried out for 7 popular training methods: Levenberg-Marquardt backpropagation, BFGS quasi-Newton backpropagation, Bayesian regulation backpropagation, Conjugate gradient backpropagation with Powell-Beale restarts, Gradient descent backpropagation, Gradient descent with momentum backpropagation and Resilient backpropagation. Conclusions. NN using allows to approximate complex features of microwave devices, such as frequency dependencies of S – parameters etc. The approximation accuracy depends on configuration and method of NN training. Increasing the number of NN layers leads to improvement of approximate characteristics. According to our results the most effective is usage of 4 layers and the number of neurons in each layer should be over the range 10 to 20. Optimal training method for complex characteristics is Bayesian regulation backpropagation, for time training reduction can be used Levenberg-Marquardt backpropagation.В работе рассмотрены преимущества применения нейронных сетей (НС) в качестве аппроксимирующего аппарата в задачах проектирования частотоизбирательных СВЧ устройств. Определено и проанализировано время и погрешность обучения НС разной конфигурации (количество слоев и нейронов в каждом слое) при аппроксимации s-параметров МДФ с разным количеством резонаторов. Исследовано динамику изменения погрешности во время использовании разных методов обучения НС и проведен выбор оптимального метода обучения с учетом затраченого времени и погрешности.  Штучні нейронні мережі як апроксимаційний апарат в задачах проектування радіотехнічних пристроїв. В роботі розглянуто переваги застосування НМ в якості апроксимаційного апарата в задачах проектування частотовибіркових НВЧ пристроїв. Визначено та проаналізовано час та похибку навчання НМ різної конфігурації (кількість шарів та нейронів у кожному шарі) при апроксимації s-параметрів МДФ  з різною кількістю резонаторів. Досліджено динаміку зміни похибки при використанні різних методів навчання НМ та проведено вибір оптимального методу навчання з врахуванням затраченого часу та похибки

Використання нейронних мереж для синтезу мікрохвильових пристроїв

In this work the advantages of neural networks for the synthesis of microwave devices are considered. The problems which can occur using neural networks as the universal approximating system in problems of frequency-selective microwave devices synthesis are characterized. The expediency of solving these problems by using ensemble of neural networks is substantiated. Offered the architecture group which used for the practical implementation metal dielectric microwave filters, taking into account their characteristics in the stop bands above and below the pass band. The expediency of the further investigation of the proposed architecture in problems of synthesis of material objects is shown.В работе рассмотрены преимущества применения нейронных сетей для синтеза микроволновых устройств. Охарактеризованы проблемы, которые могут возникнуть при использовании нейронной сети, как универсального аппроксимирующего аппарата в задачах синтеза частотно–выборочных микроволновых устройств. Обоснованно целесообразность решения этих проблем с помощью ансамбля нейронных сетей. Предложено архитектуру ансамбля, который использован для практической реализации металодиэлектрических микроволновых фильтров, с учетом их особенностей в полосах заграждения выше и ниже полосы пропускания. Указано на целесообразность последующего исследования использования предложенной архитектуры в задачах синтеза материальных объектов.В роботі розглянуто переваги застосування нейронних мереж для синтезу мікрохвильових пристроїв. Охарактеризовано проблеми, які можуть виникнути при використанні нейронної мережі, як універсального апроксимуючого апарату в задачах синтезу частотно-вибіркових мікрохвильових пристроїв. Обґрунтована доцільність вирішення цих проблем за допомогою ансамблю нейронних мереж. Запропоновано архітектуру ансамблю, який використаний для практичної реалізації металодіелектричних мікрохвильових фільтрів, з врахуванням їх особливостей в смугах загородження вище та нижче смуги пропускання. Вказано на доцільність подальшого дослідження використання запропонованої архітектури в задачах синтезу матеріальних об’єктів