Ґрунтова схожість насіння павловнії повстистої Paulownia Tomentosa (Thunb.) Steud. різного географічного походження

A brief biological and environmental description of princess tree and the distribution of plantations of the representatives of Paulownia species in Europe is given in the article. The authors have studied the soil similarity of princess tree seeds harvested in such three regions of Ukraine as Odessa, Transcarpathian and Lviv regions. The seeds of Paulownia tomentosa (Thunb.) Steud are found to be characterized by high soil similarity, regardless of the geographical origin of the parent trees within Ukraine, which, under temperature regime of germination +21…25 0С ranges from 83.8±1.31 % tо 99.8±0.25 %. The seeds from Lviv are characterized by the highest soil similarity. The effect of temperature regime on the soil similarity of seeds at two variables of temperature for germination was estimated to be as follows: +15 0C at night and +20 0C during the day and +21 0C at night and +25 0C during the day. The temperature of germination is defined to significantly affect the soil similarity of the seeds. At the temperature regime of +15…20 0С, the process of seed germination is significantly slowed down. The soil similarity of the seeds is lower, compared to the higher germination temperature regime, the values ​​of its parameters range from 69.8±0.48 % to 95.0±0.41 %, which is lower than the similar variants of the experiment at a temperature of + 21…25 0С by 1.5‑23.0 %. The effect of similarity stimulants was identified to be as follows: seed soaking in water and solutions of Stymovit, Cornevit, succinic acid, Epine, and Radipharm on the soil similarity of Paulownia tomentosa (Thunb.) Steud seeds. We have revealed that soaking of seeds has the highest stimulatory effect on further seed germination in the soil among the studied similarity stimulants and causes an increase in soil similarity compared with a control by 0.6-13.1 %. Moreover, in the temperature regime +21…25 0С the preliminary soaking for 24 hours is more efficient, in which the soil similarity values ​​exceed the similar ones on the control by 6.0-13.1 %. In the temperature regime +15…20 0С, preliminary soaking for 48 hours is more effective (are hidher than the same on the control of 0.6-4.7 %). Thus, preliminary treatment of seeds with Stymovit, Cornevit, succinic acid, Epine, and Radipharm gave a positive effect in general, increasing the soil similarity of the seeds.Досліджено ґрунтову схожість насіння павловнії повстистої, заготовленого у трьох регіонах України: Одеській, Закарпатській та Львівській областях. Встановлено, що насіння павловнії повстистої характеризується високою ґрунтовою схожістю незалежно від географічного походження материнських дерев в умовах України. Найвища ґрунтова схожість притаманна насінню походженням зі Львова. Оцінено вплив температурних умов на ґрунтову схожість насіння за двох змінних температурних режимів пророщування: +15 °С вночі і +20 °С вдень та +21 °С вночі і +25 °С вдень. Встановлено, що температура пророщування істотно впливає на ґрунтову схожість насіння. За температурного режиму пророщування +21…25 °С показники ґрунтової схожості значно вищі. Досліджено вплив стимуляторів схожості: попереднє намочування насіння у воді та розчинах стимовіту, корневіну, бурштинової кислоти, епіну, радіфарму на ґрунтову схожість насіння павловнії повстистої. Встановлено, що попереднє намочування насіння має найвищу стимуляційну дію на подальше проростання насіння в ґрунті серед досліджених стимуляторів схожості. Попереднє оброблення насіння препаратами стимовіт, корневін, бурштинова кислота, епін, радіфарм загалом дало позитивний ефект, підвищивши ґрунтову схожість насіння. Наведено дані з поширення плантацій представників роду Paulownia у країнах Європи

Зміни лісового вкриття Українських Карпат за період 1984–2016 років

The goal of this study was to quantify forest disturbances (tree cover loss) in the Ukrainian Carpathians during the time period 1984‑2016 and to distinguish the rate between natural and forest management types of disturbances (drivers). Landsat time series imagies together with TimeSync visualization tool were used to obtain sample-based estimates of annual disturbance rates. The research is based on 290 random plots. According to the sampling result, the average forest cover for the whole study area was 65.5 % during 1984- 2016. The study results suggest an annual disturbance rate between 0.5‑1 % was observed for more than half of the study period and there were ten years with the interval of rates between 0.75‑1 %, and ten years with the interval between 1 % and 1.5 %. The yearly disturbance rates demonstrate fluctuating (from 0.39±0.17 % in 1994 to 1.43±0.33 % in 2015), but the peaks appeared after 1990 and 2012 were noticeable in the Ukrainian Carpathians. Thus, the results of the research indicate a tendency to increase of the forest cover losses – in 10 years out of 32, the observed indicator exceeded the 1 % mark (10 years from 32, 4 of which occurred during 2010–2015). The forest disturbances caused by harvesting (including clear-cut and selective) made up to 92.07 % of the all disturbances, whereas just 7.93 % disturbed forest area was attributed to natural factors such as tree dying. For natural disturbances, three distinct waves were observed in the beginning of the 1990 s, the 2000 s and the 2010 s, which demonstrate a synchronization of natural disturbance dynamics with other temperate forests of Europe at subcontinental spatial scale. The conlusions suggest that the vulnerability of forests to climate change in the Carpathian mountains needs more attention, and the influence of current unstable social-economic situation on the forests in Ukraine should also be considered carefully.Масштабні зміни лісового вкриття негативно впливають передусім на гідрологічні та ґрунтові умови та загалом на екологічні функції лісів. В Українських Карпатах події, пов'язані з пошкодженнями лісового намету, зумовлені не тільки природними чинниками, такими, як погодні умови чи шкідники й хвороби, але і чинниками антропогенного впливу, такими, як збільшення обсягів вирубування лісу, основними драйверами яких є соціально-економічні потрясіння та зміна способів ведення лісового господарства й ефективність правозастосування в лісовому секторі. Метою цього дослідження було виявити обсяги порушень намету деревостанів у лісах Українських Карпатах протягом 1984–2016 рр. Для дослідження використано часові ряди зображень, отриманих із супутникових знімків проекту "Landsat" із застосуванням засобу візуалізації "TimeSync". Отже, на основі випадкової вибірки, 2000 ділянок було здійснено оцінку щорічного пошкодження намету лісу, які враховували як природні порушення, так і антропогенні. Відповідно до результатів вибірки, середня лісистість для всієї досліджуваної території протягом 1984–2016 рр. становила 65,50 %. Більше половини досліджуваного періоду значення лісових порушень коливались між 0,50–1,00 %, серед них було десять років, коли порушення були між 0,75–1,0 %. Загалом показники порушень лісового вкриття в Українських Карпатах сильно коливаються, причому значні помітні піки з'явилися після 1990 та 2012 рр. Більше того, антропогенні зміни, спричинені лісозаготівлями (зокрема суцільними та вибірковими), становили 92,07 % всіх порушень, тоді як лише 7,93 % порушень лісового намету пов'язані з природними чинниками. Аналіз піків коливань змін порушень лісового вкриття дає підстави вважати, що чинниками коливання щорічних показників, спричинених рубками, можуть бути політичні, пов'язані із зміною законодавства із часом та економічною ситуацією, спровокованою збільшенням і зменшенням попиту на ресурси деревини. Для природних порушень спостережено три різні хвилі на початку 1990-х, 2000-х та 2010-х років, які демонструють синхронізацію динаміки природних порушень з іншими помірними лісами Європи в субконтинентальному просторовому масштабі. Отже, результати здійсненого дослідження можна використати під час планування розвитку лісового господарства в Карпатах. При цьому варто приділяти більше уваги тренду зміни лісового вкриття, звертаючи особливу увагу на вразливість лісів до кліматичних змін, і розглянути вплив поточної нестабільної соціально-економічної ситуації на появу масштабних вирубок лісів в Україні

Особливості росту кедра атласького (Cedrus Atlantica (Endl.) Manetti ex Carrière) у лісових культурах Закарпаття

The paper presents a brief description of Atlas cedar. The history of creation of alien plantations on the territory of the Mukachevo Forestry and Hunting Farm SOE of the State Forest Fund is explored. The optimal conditions for cultivating Atlas cedar in forest plantations are found to be fresh and wet oak-hornbeam forest vegetation types (D2-3) in the foothill part of Transcarpathia to a height of 600 m above sea level. The indices of productivity of the investigated species plantations are determined. Atlas cedar is revealed to exceed the valuation features of native tree species in the oak grove forest conditions in Transcarpathia. The comparative estimation of forestry and valuation features in the section of each growing species on the investigated area shows that Atlas cedar is characterized by the best development indicators. The stock of the investigated tree stand, where the composition is 8Кда1Яц1См+Клг+Лпд, at the age of 40 is 293 m3/ha and the average stock increase is respectively 7.1 m3/ha per year. When the average diameter of Atlas cedar is 40.5 cm, the average height is almost 20 m, which is 3‑5 m is higher than the average height of Silver fir and European spruce. Differentiation of trees by their diameter indicates a significant growth, where the difference in its average values ​​is about 10 cm. Ranging in diameter for Atlas cedar is about 50 cm, and for Silver fir and European spruce is only 30 cm. Mixed plantings of Atlas cedar are found to be significantly higher concerning the average height and diameter compared with pure tree stands in the same soil and climatic conditions of Transcarpathia. Changes in the processes of occurrence of natural regeneration in the alien plantings are investigated, and the main factors influencing this process are defined as well. The research conducted testifies that Atlas cedar in the conditions of fresh and wet oak-hornbeam forest vegetation types of Transcarpathia reached the highest level of acclimatization – naturalization, which confirms the ability of the species to a natural regeneration. The initiated research is aimed at establishing prospects for the use of the species in the forest cultivated production of the region, determining the degree of naturalization of the species and the aggressiveness of its behavior regarding the autochthonous tree species in indigenous forest types.Наведено коротку характеристику кедра атласького та досліджено історію створення насаджень інтродуцента на території держлісфонду державного підприємства "Мукачівське лісомисливське господарство". Встановлено, що оптимальними умовами для культивування кедра атласького в лісових культурах є свіжі й вологі грудові типи лісорослинних умов (D2-3) у передгірській частині Закарпаття до висоти 600 м н.р.м. Визначено показники продуктивності насаджень досліджуваної породи. Встановлено, що в дібровних типах лісорослинних умов кедр атласький на Закарпатті перевершує таксаційні показники аборигенних деревних порід. Порівняльна оцінка лісівничо-таксаційних показників, у розрізі кожної зростаючої породи на досліджуваній ділянці, свідчить, що кедр атласький характеризується кращими показниками розвитку. Запас досліджуваного деревостану, де склад є таким – 8Кда1Яц1См+Клг+Лпд, у 40 річному віці становить 293 м3/га і середній приріст за запасом відповідно – 7,1 м3/га рік. Встановлено, що мішані насадження кедра атласького за середньою висотою та діаметром достовірно вищі, порівняно із чистими деревостанами в однакових ґрунтово-кліматичних умовах Закарпаття. Розпочаті дослідження мають на меті встановлення перспектив використання породи у лісокультурному виробництві регіону, визначення ступеня натуралізації виду та агресивності його поведінки щодо автохтонних деревних видів рослин у корінних типах лісу

МЕТОД УВЕЛИЧЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ ФИЗИЧЕСКИ НЕКЛОНИРУЕМОЙ ФУНКЦИИ ТИПА «АРБИТР»

The paper presents a reliability enhancement method for an arbiter physically unclonable function (A-PUF). The proposed technique has reasonable challenge-response generation time and does not cause additional hardware overheads. A time difference of a test pulse delay has been used as a basis for A-PUF parametric model development. The proposed approach has been verified on a real programmable logic device.Предлагается метод повышения стабильности физически неклонируемой функции типа «арбитр» без увеличения затрат на аппаратное обеспечение и значительного роста времени получения ответа. Предлагается развернутая параметрическая модель формирования временной разницы тестового сигнала на входах арбитра. Проводится проверка метода на реальных устройствах программируемой логики

RELIABILITY ENHANCEMENT METHOD FOR «ARBITER» PHYSICALLY UNCLONABLE FUNCTION

The paper presents a reliability enhancement method for an arbiter physically unclonable function (A-PUF). The proposed technique has reasonable challenge-response generation time and does not cause additional hardware overheads. A time difference of a test pulse delay has been used as a basis for A-PUF parametric model development. The proposed approach has been verified on a real programmable logic device

Multi-valued arbiters for quality enhancement of PUF responses on FPGA implementation

One main problem encountered in the FPGA implementation of Arbiter based Physical Unclonable Function (A-PUF) is the response instability caused by the metastability of delay flip-flop. This paper presents a new multi-arbiter approach to extract more entropy to extend the number of response bits to a single challenge. New multi-arbiter schemes based on the insertion of either a four-flip-flop arbiter or SR latch arbiter after each pair of multiplexers in the configurable paths are proposed to detect the metastable state when two copies of test pulse arrive at the arbiter inputs almost simultaneously. The detected metastable states are distinguishable by the encoded multiple valued outputs of the arbiter. The codes corresponding to the metastable states collectively form a deterministic ternary state that can be recoded to one of the stable states to improve the uniqueness and reliability of the PUF. Our analysis shows that the proposed design can generate robust and reliable challenge-response pairs with a uniqueness of 0.4982 and a reliability of 0.9985 at the expense of a relatively small FPGA resource overhead

Принципы построения систем принятия решений на основе интеграции нейросетевых и семантических моделей

This article reviews the benefits of integration neural network and semantic models for building decision-making systems. There purposed an approach to the integration of artificial neural networks with knowledge bases by inputs and outputs and the specification of these networks in the knowledge base using the ontology of the respective subject domains. The proposed approach is considered on the real production problem of JSC "Savushkin Product" for quality control of marking on products

Design and Implementation of High-Quality Physical Unclonable Functions for Hardware-Oriented Cryptography

Physical Unclonable Functions have emerged as effective primitives for varieties of security applications. With the advent of mobile computing, designing and implementing high-quality PUFs for resource-constrained platforms become a great challenge. This chapter presents an extensive review of the techniques proposed in the recent years for the design and implementation of high-quality and/or alternative PUF instances with marginal overhead. With a preamble of the motivations, fundamentals, quality metrics and application scenarios of PUF, some existing approaches to improving the quality of PUFs are unfolded. Subsequently, some representative PUF designs for RFIDs and fingerprint extractions are illustrated. In addition, applications for true random number generation based on PUF instances are delineated. Finally, two emerging types of PUF implementations that can be used for more advanced protocols are presented. The practices summarized in this chapter aim to help the engineers and researchers in the hardware security community to design and implement PUFs that suit their applications and constraints. Физические неклонируемые функции (ФНФ) появились в качестве эффективных примитивов для различных приложений, связанных с безопасностью цифровых устройств. С появлением мобильных компьютеров, проектирование и внедрение высококачественных ФНФ в условиях ограниченных ресурсов стало сложной задачей. В этой главе представлен обширный обзор предлагаемых методов разработки и реализации высококачественных и альтернативных ФНФ с приемлемыми аппаратурными затратами. Во введении приводятся основные метрики ФНФ, методики повышения качества основных показателей и области применения ФНФ. Приведены примеры использования отдельных типов ФНФ для систем радиочастотной идентификации и схем извлечения цифровых отпечатков пальцев из готовых устройств. Кроме того, рассмотрены возможности применения ФНФ для генерирования истинно случайных последовательностей. Рассмотрены примеры реализации двух типов ФНФ, которые могут быть применены для реализации протоколов неклонируемой идентификации и аутентификации. Приведенные в этой главе рекомендации по проектированию ФНФ для цифровых устройств позволят инженерам и исследователям создавать и реализовывать различные приложения на основе ФНФ

Integration of artificial neural networks and knowledge bases

This article reviews the questions and directions of integration of artificial neural networks with knowledge bases. There are two main directions of integration: 1) the inputs and outputs of artificial neural network to use integration of knowledge bases and artificial neural networks for solutions of application problems; 2) by artificial neural network representation on the basis of ontological structures and its interpretation by means of knowl- edge processing in the knowledge base providing an intelligent environment for the development, training and integration of different artificial neural networks compatible with knowledge bases. The knowledge bases that are integrated with artificial neu- ral networks are built on the basis of homogeneous semantic networks and multiagent approach to represent and process knowledge

The use of digital tools by secondary school teachers for the implementation of distance learning in the context of digital transformation in Ukraine

In this paper, we raise the discussion on the use of digital learning tools by teachers of Ukrainian secondary schools for the organization of distance learning. In order to collect data we have used the survey instruments (Google questionnaire) and involved 1463 respondents who revealed the state of the use of digital learning tools for the organization of distance learning in the quarantine period caused by COVID-19 pandemic. The study was conducted in all regions of Ukraine. The results show that teachers have a need to master their knowledge and practical skills on digital instruments for the organization of distance learning with students. On the other hand the paper presents the experience on how the problem of the mastering of teachers’ digital competencies can be organized and what are the steps to the organization of special distance learning courses for teachers in Ukraine. The experience of the creation of Web portal of Ukrainian Open University of Postgraduate Education is presented. We propose on how the needs and requirements of teachers regarding the implementation of the distance learning in schools and the development of their digital competencies should be resolved