AUTOMATYZACJA SYSTEMOWEGO POZIOMU PROJEKTOWANIA INTELIGENTNEGO DOMU

In the article the smart house (SH) structural scheme, the general performance algorithm of the SH system, and the SH system model based on colored Petri nets, which enables exploring dynamics of the whole system as well as internal interaction of its main structural and functional subsystems at the system level design, have been developed.W artykule przedstawiono opracowanie schematu strukturalnego inteligentnego domu (ID), ogólny algorytm pracy systemu ID, a także model systemu ID na podstawie kolorowej sieci Petri, co pozwala badać dynamikę zachowania zarówno całego systemu ID, jak i wewnętrznego współdziałania jej głównych podsystemów

ROZWÓJ OPROGRAMOWANIA ALGORYTMICZNEGO I ŚRODKÓW INFORMATYCZNYCH DLA ONTOLOGII JĘZYKOWEJ BAZUJĄCYCH NA METODZIE TWORZENIA STRUKTURALNEGO ELEKTRONICZNEGO ZASOBU ENCYKLOPEDYCZNEGO

Intellectualization of the information retrieval process requires appliance of the specialized linguistic resources. The domain specific linguistic ontology might be one of such resources. This article presents software organization method for automated formation of the ontological knowledge base by converting structured encyclopaedic resource to the appropriate ontology objects. The concepts ontology database creation procedures, concepts hierarchies and associative relations networks are presented and also studies of the qualitative and quantitative composition of the current experimental ontology based on Ukrainian Wikipedia segment are performed.Intelektualizacja procesu wyszukiwania informacji wymaga urządzenia z wyspecjalizowanymi zasobami lingwistycznymi. Specyficzna ontologia językowa może być domeną jednego z takich zasobów. W artykule przedstawiono oprogramowanie do automatycznego tworzenia bazy wiedzy ontologicznej przez konwersję zorganizowanych zasobów encyklopedycznych do odpowiednich obiektów ontologicznych. Przedstawiono koncepcję procedury tworzenia bazy danych ontologii, koncepcję hierarchii oraz sieci relacji, a także przeprowadzone badania jakościowego i ilościowego składu bieżącej ontologii eksperymentalnej opartej na ukraińskiej wersji Wikipedii

Оптимізація структури вітрової електричної станції з використанням методу гілок та границь

The model of an optimization problem, which allows us to determine the optimal structure of a wind power system, was stated. The constructed optimization problem includes the objective function, describing the dependence of efficiency of a wind power system on its structure, and constraints that imply integer design parameters and demand for providing the assigned capacity of the WPS. In the process of solving the stated problem of integer programming, we determined the rule of division of a set of solutions into subsets and the computational criterion of assessment of the upper bound of each subsets, which made it possible to apply the branch and bound method, which allows us to find the optimal solution at minimum computational costs.The software system for solving problems of integer programming with the use of the branch and bound method was designed and implemented. The structure of a software system, based on a modular principle, which provides quick modification and improvement of the application in the process of its development, was built.In the process of implementing a software system, the dataware was developed, based on the doubly connected list data structures and allowing us to process efficiently large arrays of information. For effective organization of data exchange with existing software systems, the XML format was used. The results of application of the developed software system with the use of the branch and bound method to determine the optimal structure for a wind power system were presented.Построена модель оптимизации структуры ветровой электростанции, которая базируется на сформулированной задаче целочисленного программирования. Определено правило разделения множества решений на подмножества и критерий вычисления оценки верхней границы каждого подмножества, что позволило применить метод ветвей и границ. В процессе решения оптимизационной задачи разработана структура программной системы, информационное и программное обеспечение и представлены результаты оптимизации ветровой электрической системыПобудовано модель оптимізації структури вітрової електричної станції (ВЕС), яка ґрунтується на сформульованій задачі цілочисельного програмування. Визначено правило поділу множини рішень на підмножини та критерій обчислення оцінки верхньої границі кожної підмножин, що дало змогу застосувати метод гілок та границь. В процесі розв’язання оптимізаційної задачі розроблено структуру програмної системи, інформаційне і програмне забезпечення та наведено результати оптимізації вітрової електричної систем

Розроблення контролера фіксації пасажиропотоку громадського транспорту для системи “розумного” міста

A structure of the controller for registering passenger flow of public transport was developed, which includes the single board computer Raspberry Pi; GSM module; GPS module; controller of battery powered device; controller of the emergency restart of the device; button for registering passengers enjoying privileges; camera for registering passengers enjoying privileges and camera for registering passenger flow in a transportation vehicle. A built structure is characterized by the modular organization, which makes it possible to quickly upgrade the designed device. An algorithm of functioning of the controller of registering passenger flow of public transport and specialized software for implementing the functions of the controller were developed. A special feature of the software is the possibility of expanding functionality of the designed device in the process of upgrading the controller. Programming of the microcontroller was perforned in the language C, and programming of the controller based on Raspberry Pi 2 Model B was performed in Python. We built a model of functioning of the controller based on the Petri networks, which allows exploring dynamics of the system and identifying all possible states of the designed system. Authors developed technical support of the controller for registering passenger flow of public transport on the base of the single board computer Raspberry Pi, which ensures competitive price and the required functionality of the project solution.The resulting technical solution in the form of the controller for registering passenger flow of public transport of the system for managing transport flows of a "smart" city is characterized by low cost, required accuracy of calculating passengers and is the optimal project solution with wide functional capacities. The designed device was implemented and tested at the auto transportation enterprises "Mens-Auto" and "Etalon" in Ternopil (Ukraine). Разработана структура контроллера фиксации пассажиропотока общественного транспорта, алгоритм его функционирования, специализированное программное обеспечение для реализации функций контроллера и модель на основе сетей Петри, которая дает возможность исследовать динамику работы системы. Разработано и реализовано техническое обеспечение контроллера на базе одноплатного компьютера Raspberry Pi, что обеспечивает низкую цену проектного решения и является оптимальным решением с широкими функциональными возможностямиРозроблено структуру контролера фіксації пасажиропотоку громадського транспорту, алгоритм його функціонування, спеціалізоване програмне забезпечення для реалізації функцій контролера та модель на основі мереж Петрі, яка дає змогу дослідити динаміку роботи системи. Розроблено та реалізовано технічне забезпечення контролера на базі одноплатного комп’ютера Raspberry Pi, що забезпечує низьку ціну проектного рішення та є оптимальним рішенням з широкими функціональними можливостям

Розробка системи моніторингу віброприскорень на мікрокомп’ютері Raspberry Pi і акселерометрі ADXL345

A system for monitoring and analysis of the vibration acceleration spectrum based on the Raspberry Pi 3 microcomputer and the triaxial digital ADXL345 accelerometer for a real-time operation has been developed. In the process of implementation of the system, the structure and algorithm of functioning of the system for monitoring and analysis of the vibration acceleration spectrum were constructed. The designed structure is based on the modular principle which enables fast improvement of the system.A specialized system software has been developed. It includes a driver for adjusting, collecting and processing the accelerometer data and the corresponding software for plotting vibration acceleration signals in time and frequency domains. Moreover, the software is based on the use of free programs, it features the ability of real-time study of the vibration effect on an object, determining vibration amplitudes and frequencies, plotting graphs of vibration change in time, calculating discrete Fourier transforms and obtaining spectra.The physical model of the system for monitoring and analysis of the vibration acceleration spectrum has been developed. It includes the Raspberry Pi 3, Model B single-board microcomputer, the ADXL345 triaxial digital accelerometer, the liquid-crystal display and is characterized by a low cost and a wide functionality.The system makes it possible to analyze vibration parameters in order to predict and prevent possible accidents, thus reducing the costs associated with the failure of the cutting tools, expensive parts and assemblies of the CNC machineРеализована система мониторинга и анализа спектра виброускорений на одноплатном микрокомпьютере Raspberry Pi 3 и трехосном цифровом MEMS-акселерометре ADXL345. Система включает драйвер акселерометра под Raspberry Pi и разработанное программное обеспечение для сбора и обработки данных с датчика ускорения. Программное обеспечение преобразовывает измеренные сигналы виброускорения из временной области в частотную, используя алгоритм дискретного преобразования Фурье (ДПФ) и строит графики виброускорений и спектровРеалізовано систему моніторингу і аналізу спектру віброприскорень на одноплатному мікрокомп’ютері Raspberry Pi 3 і трьохосьовому цифровому MEMS-акселерометрі ADXL345. Система включає драйвер акселерометра під Raspberry Pi та програмне забезпечення для збору і опрацювання даних від давача прискорення. Програмне забезпечення перетворює виміряні сигнали віброприскорення з часової області в частотну використовуючи алгоритм дискретного перетворення Фур’є (ДПФ) та будує графіки віброприскорень і спектрі

Розроблення моделей та засобів серверної частини системи обліку пасажиропотоку громадського транспорту “розумного” міста

We built a structure of the server part of the system for passenger traffic registration of city public transport. The developed structure is based on a module principle, which provides simple and fast replacement of particular module in case of its failure. As a result, improved reliability of the system as a whole is achieved, as well as smooth scaling and an increase in the system capacity in future. The algorithm of functioning of the server part of the system for passenger traffic registration of city public transport is developed. Its features are the use of systemic approach to the implementation of incoming data processing and the automation of work of the human-machine system. This made it possible to check correctness of the initial processed data and clearly represent results of calculation of passenger traffic parameters. We developed and implemented specialized software for the server part of the system for passenger traffic registration of public transport. The software is based on the three-level model and implements all the above-mentioned features of the device. Specialized software employs modern approaches of object-oriented programming, including the use of Web frameworks. An information model is developed that ensures reliable data exchange between a client and a server of the system. The model includes a range of modern technologies and protocols. These technologies include video data collection using IP cameras, data transfer with the help of 3G, storing them in a relational DB and on disk space of FTP Server, data processing using the list data structures and storing of statistics in the form of XML files. Accordingly, the developed software is based on the application of modern protocols for the collection, transmission, processing and storage of data (TCP/IP, MySQL Client/Server Protocol, HTTP, FTP, etc.). The technologies and protocols applied allow us to effectively organize the transfer and processing of incoming video, photo- and text data.We developed and implemented technical provision of the server part of the system for passenger traffic registration of public transport. This product provides low cost of technical solution and is based on the use of low-cost components that ensure reliable operation of the system in full.Results of using developed system are presented, in particular: reports that are generated using the developed system that reflect a full picture of the passenger traffic along the vehicle route. The designed and developed system for passenger traffic registration of public transport is verified at ATP "Mens-Auto" and "Etalon" in the city of Ternopil (Ukraine). Obtained data allow us to state that the system operates properly and correctly.Разработана структура серверной части системы учета пассажиропотока общественного транспорта, алгоритм функционировании и специализированное программное обеспечение. Разработано и реализовано информационное и техническое обеспечение, обеспечивающее низкую цену проектного решения и являющееся оптимальным решением с широкими функциональными возможностями. Приведены результаты параметров учета пассажиропотока общественного транспорта, полученных с использованием разработанной системыРозроблено структуру серверної частини системи обліку пасажиропотоку громадського транспорту, алгоритм функціонування та спеціалізоване програмне забезпечення. Розроблено і реалізовано інформаційне та технічне забезпечення, що забезпечує низьку ціну проектного рішення та є оптимальним рішенням з широкими функціональними можливостями. Наведено результати параметрів обліку пасажиропотоку громадського транспорту, отриманих з використанням розробленої систем

Development of a method for changing the surface properties of a three-dimensional user avatar

The object of study of this research paper is the processes of changing the properties of three-dimensional surfaces of a user avatar in real time. In the course of this work, the research addressed the limitations of existing solutions for synthesizing three-dimensional user avatars, particularly in terms of realism and personalization on mobile devices. Furthermore, the study tackled the challenge of efficiently adjusting color attributes without compromising the underlying texture information, ultimately enhancing user experience across various applications such as gaming, virtual reality, and social media platforms. A method consisting of three key components is proposed: pre-designed 3D models, multi-layer texturing, and software and hardware implementation. The multilayer texturing approach includes different texture maps, such as diffuse and occlusion maps, which contributes to the smooth integration of texture attributes and the overall realism of 3D avatars. The real-time change of surface properties is achieved by mixing the diffusion map with other texture maps using the Metal hardware accelerator, allowing users to efficiently adjust the color attributes of their 3D avatars while preserving the underlying texture information. The paper presents a software algorithm that uses the SceneKit game engine and the Metal framework for rendering 3D avatars on iOS devices. The result of the developed method and tool is a mobile application for the iOS platform that allows users to modify a digital 3D avatar by changing the model's colors. The paper presents the results of testing the proposed methods, means and developed application and compares them with existing solutions in the industry. The developed method can be implemented in areas such as gaming, virtual reality, video conferencing, and social media platforms, offering greater personalization and a more immersive user experience

Розроблення методів, моделей та засобів системи авторської атрибуції текста

The level of accuracy of author attribution of a text is not high enough at the lexical and syntactic levels of a language as these levels are not strictly organized systems. In this study, the author attribution of a text is based on the differentiation of phonostatistical structures of styles.We have developed a system of differentiation of phonostatistical structures of styles, which differs from the existing ones by the chosen level of a language ‒ phonological. At this level of a language one can obtain results with a greater accuracy. In addition, the system constructed is based on a modular principle, which makes it possible to rapidly modify the developed software.We have developed methods and models that are based on the theory of mathematical statistics and allow the improvement in the accuracy of differentiation of phonostatistical structures of styles. A method was devised for a comprehensive analysis of phonostatistical structures of styles, as well as a multifactor method for determining the degrees of action of factors related to style, substyle, and author's manner of presentation. We have constructed a statistical model of stylistic differentiation using the ranking method, and a statistical model for determining a general stylistic markedness of the examined text. A software system for the differentiation of texts was designed.The criterion for the differentiation of texts is the mean frequencies of groups of consonant phonemes.In the process of implementing a system we used the programming language java, which ensures that the software is platform-independent.This study reports results of the application of the developed methods, models, and software tools. The research results confirm that author attribution of a text at the phonological level is more effective. The developed methods, models, and means for the author attribution of a text could be used when determining the percentage of creative contribution of each of the co-authors of scientific papers.Уровень точности авторской атрибуции текста не есть достаточно высоким на лексическом и синтаксическом уровнях языка, так как эти уровни не являются строго организованными системами. В данном исследовании авторская атрибуция текста основывается на дифференциации фоностатистических структур стилей.Разработано систему дифференциации фоностатистических структур стилей, которая отличается от существующих избранным уровнем языка – фонологическим. На этом уровне языка можно получить результаты с большей точностью. Кроме того, создана система основывается на модульном принципе, что дает возможность быстро модифицировать разработанный программный продукт.Разработано методы и модели, которые основываются на теории математической статистики и дают возможность повысить точность дифференциации фоностатистических структур стилей. Разработано метод комплексного анализа фоностатистических структур стилей и многофакторный метод определения степеней действия факторов стиля, подстиля и авторской манеры изложения. Создано статистическую модель стилевой дифференциации за методом ранжирования и статистическую модель определения общей стилевой маркированности исследуваемого текста. Разработана програмная система дифференциации текстов.Критерием дифференциации текстов являются средние частоты групп согласных фонем.В процессе реализации системы использован язык программирования java, что обеспечивает платформу-независимость программного продукта.Приведено результаты использования разработанных методов, моделей и программных средств. Результаты исследования подтверждают, что авторская атрибуция текста на фонологическом уровне является более эффективной. Разработанные методы, модели и средства авторской атрибуции текста можно использовать при определении процентного соотношения творческого вклада каждого из соавторов научных работРівень точності авторської атрибуції текста не є достатньо високий на лексичному та синтаксичному рівнях мови, бо ці рівні не є строго організованими системами. У даному дослідженні авторська атрибуція текста грунтується на диференціації фоностатистичних структур стилів.Розроблено систему диференціації фоностатистичних структур стилів, яка відрізняється від існуючих вибраним рівнем мови – фонологічним. На цьому рівні мови можна отримати результати з більшою точністю. Окрім того, побудована система грунтується на модульному принципі, що дає змогу швидко модифікувати розроблений програмний продукт.Розроблено методи та моделі, які грунтуються на теорії математичної статистики і дають змогу підвищити точність диференціації фоностатистичних структур стилів. Побудовано метод комплексного аналізу фоностатистичних структур стилів, багатофакторний метод визначення ступенів дії факторів стилю, підстилю та авторської манери викладу. Побудовано статистичну модель стилевої диференціації за методом ранжування та статистичну модель визначення загальної стилевої маркованості досліджуваного текста. Розроблено програмну систему диференціації текстів.Критерієм диференціації текстів є середні частоти груп приголосних фонем. В процесі реалізації системи використана мова програмування java, що забезпечує платформо-незалежність програмного продукту.Наведено результати застосування розроблених методів, моделей та програмних засобів, які підтверджують, що авторська атрибуція текста на фонологічному рівні є ефективнішою.Розроблені методи, моделі та засоби авторської атрибуції текста можна використати при встановленні відсотку творчого внеску кожного із співавторів наукових прац

New type of Piezoresistive Pressure Sensors for Environments with Rapidly Changing Temperature

The theoretical aspects of a new type of piezo-resistive pressure sensors for environments with rapidly changing temperatures are presented. The idea is that the sensor has two identical diaphragms which have different coefficients of linear thermal expansion. Therefore, when measuring pressure in environments with variable temperature, the diaphragms will have different deflection. This difference can be used to make appropriate correction of the sensor output signal and, thus, to increase accuracy of measurement. Since physical principles of sensors operation enable fast correction of the output signal, the sensor can be used in environments with rapidly changing temperature, which is its essential advantage. The paper presents practical implementation of the proposed theoretical aspects and the results of testing the developed sensor

Developing a Controller for Registering Passenger Flow of Public Transport for the "Smart" City System

A structure of the controller for registering passenger flow of public transport was developed, which includes the single board computer Raspberry Pi; GSM module; GPS module; controller of battery powered device; controller of the emergency restart of the device; button for registering passengers enjoying privileges; camera for registering passengers enjoying privileges and camera for registering passenger flow in a transportation vehicle. A built structure is characterized by the modular organization, which makes it possible to quickly upgrade the designed device. An algorithm of functioning of the controller of registering passenger flow of public transport and specialized software for implementing the functions of the controller were developed. A special feature of the software is the possibility of expanding functionality of the designed device in the process of upgrading the controller. Programming of the microcontroller was perforned in the language C, and programming of the controller based on Raspberry Pi 2 Model B was performed in Python. We built a model of functioning of the controller based on the Petri networks, which allows exploring dynamics of the system and identifying all possible states of the designed system. Authors developed technical support of the controller for registering passenger flow of public transport on the base of the single board computer Raspberry Pi, which ensures competitive price and the required functionality of the project solution.The resulting technical solution in the form of the controller for registering passenger flow of public transport of the system for managing transport flows of a "smart" city is characterized by low cost, required accuracy of calculating passengers and is the optimal project solution with wide functional capacities. The designed device was implemented and tested at the auto transportation enterprises "Mens-Auto" and "Etalon" in Ternopil (Ukraine)