Використання відкритих та спеціалізованих геоінформаційних систем для навчання комп’ютерного моделювання студентів та аспірантів

The article contains research on use of open and specialized geoinformation systems to prepare students and postgraduates on specialties: 101 “Environmental Sciences”, 103 “Earth Sciences”, 122 “Computer Sciences”, 183 “Environmental Technologies”. Analysis of the most common world open geoinformation systems is done. Experience of geoinformation systems use for students and postgraduates teaching for different specialties is described. Predominant orientation towards the use of geoinformation systems in educational process is determined based on the analysis of scientific publications and curricula of the most popular Ukrainian universities. According to the authors the material that is given narrows knowledge and skills of students and postgraduates, particularly in computer modeling. It is concluded that ability of students and postgraduates to use geoinformation systems is interdisciplinary. In particular, it develops knowledge and skills in computer modeling of various processes that may arise in the further professional activity. Examples of professional issues and ways to solve them using geoinformation systems are given. Recommendations are given on the use of open and specialized geoinformation systems in the educational process. It is recommended to use both proprietary (ArcGis, MapInfo) and open GIS (uDIG, QGIS, Whitebox GAT) to teach students. Open GIS (uDIG, QGIS, Whitebox GAT) and specialized (Modular GIS Environment, GEO + CAD, GeoniCS, AISEEM) can be used to teach both students and postgraduatesУ статті досліджено питання використання відкритих і спеціалізованих геоінформаційних систем у підготовці студентів і аспірантів за спеціальностями: 101 «Екологія», 103 «Науки про Землю», 122 «Комп’ютерні науки», 183 «Технології захисту навколишнього середовища». Зроблено аналіз найбільш поширених у світі відкритих геоінформаційних систем. Описано досвід застосування геоінформаційних систем для навчання студентів і аспірантів різних спеціальностей. На підставі аналізу наукових публікації та навчальних планів українських університетів, визначено переважну орієнтацію на використання в навчальному процесі пропрієтарних геоінформаційних систем, що, на думку авторів, звужує знання та навички студентів і аспірантів, зокрема щодо комп’ютерного моделювання. Зроблено висновок, що вміння студентів і аспірантів застосовувати геоінформаційні системи має міждисциплінарний характер, зокрема, розвиває знання і навички з комп’ютерного моделювання різних процесів, що можуть виникати у подальшій професійній діяльності. Наведено приклади професійних задач та способи їх вирішення із застосуванням геоінформаційних систем. Надано рекомендації щодо використання відкритих і спеціалізованих геоінформаційних систем у навчальному процесі. Рекомендовано для навчання студентів молодших курсів застосовувати як пропрієтарні (ArcGis, MapInfo) так і відкриті ГІС (uDIG, QGIS, Whitebox GAT). Для навчання студентів старших курсів і аспірантів можливо застосовувати відкриті ГІС (uDIG, QGIS, Whitebox GAT) та спеціалізовані (Modular GIS Environment, GEO+CAD, GeoniCS, AISEEM)

Застосування відкритих та спеціалізованих геоінформаційних систем для вивчення комп’ютерного моделювання студентами та аспірантами

The article contains research on use of open and specialized geoinformation systems to prepare students and postgraduates on specialties: 101 “Environmental Sciences”, 103 “Earth Sciences”, 122 “Computer Sciences”, 183 “Environmental Technologies”. Analysis of the most common world open geoinformation systems is done. Experience of geoinformation systems use for students and postgraduates teaching for different specialties is described. Predominant orientation towards the use of geoinformation systems in educational process is determined based on the analysis of scientific publications and curricula of the most popular Ukrainian universities. According to the authors the material that is given narrows knowledge and skills of students and postgraduates, particularly in computer modeling. It is concluded that ability of students and postgraduates to use geoinformation systems is interdisciplinary. In particular, it develops knowledge and skills in computer modeling of various processes that may arise in the further professional activity. Examples of professional issues and ways to solve them using geoinformation systems are given. Recommendations are given on the use of open and specialized geoinformation systems in the educational process. It is recommended to use both proprietary (ArcGis, MapInfo) and open GIS (uDIG, QGIS, Whitebox GAT) to teach students. Open GIS (uDIG, QGIS, Whitebox GAT) and specialized (Modular GIS Environment, GEO + CAD, GeoniCS, AISEEM) can be used to teach both students and postgraduates.Стаття містить дослідження щодо використання відкритих та спеціалізованих геоінформаційних систем для підготовки студентів та аспірантів за спеціальностями: 101 “Навколишнє середовище”, 103 “Наука про Землю”, ​​122 “Комп’ютерні науки”, 183 “Екологічні технології”. Проведено аналіз найпоширеніших у світі відкритих геоінформаційних систем. Описано досвід використання геоінформаційних систем для студентів та аспірантів, які викладають різні спеціальності. Переважна орієнтація на використання геоінформаційних систем у навчальному процесі визначається на основі аналізу наукових публікацій та навчальних програм найпопулярніших українських університетів. На думку авторів, поданий матеріал звужує знання та вміння студентів та аспірантів, зокрема з комп’ютерного моделювання. Зроблено висновок, що здатність студентів та аспірантів користуватися геоінформаційними системами є міждисциплінарною. Зокрема, він розвиває знання та навички комп’ютерного моделювання різних процесів, які можуть виникнути в подальшій професійній діяльності. Наведено приклади професійних питань та шляхи їх вирішення за допомогою геоінформаційних систем. Дано рекомендації щодо використання відкритих та спеціалізованих геоінформаційних систем у навчальному процесі. Для навчання студентів рекомендується використовувати як фірмові (ArcGis, MapInfo), так і відкриті ГІС (uDIG, QGIS, Whitebox GAT). Відкриті ГІС (uDIG, QGIS, Whitebox GAT) та спеціалізовані (Модульне середовище ГІС, GEO + CAD, GeoniCS, AISEEM) можуть використовуватися для навчання як студентів, так і аспірантів

Імерсивні технології для навчання і підвищення кваліфікації персоналу АЕС

Training and professional development of nuclear power plant personnel are essential components of the atomic energy industry’s successful performance. The rapid growth of virtual reality (VR) and augmented reality (AR) technologies allowed to expand their scope and caused the need for various studies and experiments in terms of their application and effectiveness. Therefore, this publication studies the peculiarities of the application of VR and AR technologies for the training and professional development of personnel of nuclear power plants. The research and experiments on various aspects of VR and AR applications for specialists’ training in multiple fields have recently started. The analysis of international experience regarding the technologies application has shown that powerful companies and large companies have long used VR and AR in the industries they function. The paper analyzes the examples and trends of the application of VR technologies for nuclear power plants. It is determined that VR and AR’s economic efficiency for atomic power plants is achieved by eliminating design errors before starting the construction phase; reducing the cost and time expenditures for staff travel and staff training; increasing industrial safety, and increasing management efficiency. VR and AR technologies for nuclear power plants are successfully used in the following areas: modeling various atomic energy processes; construction of nuclear power plants; staff training and development; operation, repair, and maintenance of nuclear power plant equipment; presentation of activities and equipment. Peculiarities of application of VR and AR technologies for training of future specialists and advanced training of nuclear power plant personnel are analyzed. Staff training and professional development using VR and AR technologies take place in close to real-world conditions that are safe for participants and equipment. Applying VR and AR at nuclear power plants can increase efficiency: to work out the order of actions in the emergency mode; to optimize the temporary cost of urgent repairs; to test of dismantling/installation of elements of the equipment; to identify weaknesses in the work of individual pieces of equipment and the working complex as a whole. The trends in the application of VR and AR technologies for the popularization of professions in nuclear energy among children and youth are outlined. Due to VR and AR technologies, the issues of “nuclear energy safety” have gained new importance both for the personnel of nuclear power plants and for the training of future specialists in the energy sector. Using VR and AR to acquaint children and young people with atomic energy in a playful way, it becomes possible to inform about the peculiarities of the nuclear industry’s functioning and increase industry professions’ prestige.Навчання та підвищення кваліфікації персоналу атомної електростанції є важливими складовими успішної діяльності галузі атомної енергетики. Швидке зростання технологій віртуальної реальності (ВР) та доповненої реальності (АР) дозволило розширити сферу їх застосування та викликало необхідність у різних дослідженнях та експериментах з точки зору їх застосування та ефективності. Тому ця публікація вивчає особливості застосування технологій VR та AR для навчання та підвищення кваліфікації персоналу атомних електростанцій. Нещодавно розпочалися дослідження та експерименти з різних аспектів додатків VR та AR для підготовки спеціалістів у різних областях. Аналіз світового досвіду застосування технологій показав, що потужні компанії та великі компанії вже давно використовують VR та AR у галузях, де вони функціонують. У статті аналізуються приклади та тенденції застосування технологій VR для атомних електростанцій. Визначено, що економічна ефективність ВР та АР для атомних електростанцій досягається шляхом усунення помилок проектування перед початком етапу будівництва; скорочення витрат та витрат часу на поїздки та навчання персоналу; підвищення промислової безпеки та підвищення ефективності управління. Технології VR та AR для атомних електростанцій успішно використовуються в таких областях: моделювання різних атомних енергетичних процесів; будівництво атомних електростанцій; навчання та розвиток персоналу; експлуатація, ремонт та обслуговування обладнання атомних електростанцій; презентація діяльності та обладнання. Проаналізовано особливості застосування технологій VR та AR для підготовки майбутніх фахівців та підвищення кваліфікації персоналу атомної електростанції. Навчання та підвищення кваліфікації персоналу з використанням технологій VR та AR відбувається в умовах, близьких до реальних, безпечних для учасників та обладнання. Застосування VR та AR на атомних електростанціях може підвищити ефективність: виробити порядок дій у аварійному режимі; оптимізувати тимчасову вартість термінового ремонту; перевірити демонтаж/установку елементів обладнання; виявити слабкі місця в роботі окремих одиниць обладнання та робочого комплексу в цілому. Окреслено тенденції застосування технологій VR та AR для популяризації професій з ядерної енергетики серед дітей та молоді. Завдяки технологіям VR та AR питання «безпеки ядерної енергії» набули нового значення як для персоналу атомних електростанцій, так і для підготовки майбутніх фахівців в енергетичному секторі. Використовуючи VR та AR для ігрового ознайомлення дітей та молоді з атомною енергією, стає можливим інформувати про особливості функціонування атомної галузі та підвищувати престиж галузевих професій

Звіт про науково-дослідну роботу (проміжний). Програма: «Розробка наукових основ, систем, технологій і технічних засобів для забезпечення продовольчої безпеки південного регіону України». Підпрограма: «Комп’ютерне моделювання явищ та процесів в АПК»

Теоретичні і методологічні основи та інструментальні засоби створення і використання інформаційних технологій та систем (ІСТ) у галузях АПК та виробництва. Програмні засоби та інформаційні системи для автоматизації бізнес-процесів в АПК, виробництвіта навчальному процесі

THE USE OF OPEN GEOINFORMATION SYSTEMS IN COMPUTER SCIENCE EDUCATION

The article is devoted to the issue of using open geographic information systems in training of the students majoring in «Computer Sciences» particularly in the framework of «Geographic information systems» discipline. The objectives, the task and the place of "Geographic information systems" discipline in the system of training the students of IT specialties have been determined. The analysis of curricula of several domestic higher education institutions that provide training in computer sciences has shown the prevailing orientation of using the proprietary geoinformation systems and technologies in the educational process. In the authors’ opinion, it sufficiently narrows the didactic potential of the «Geographic information systems» discipline reducing the level of its information saturation. It is proposed to use open geo-information systems in the learning process, which will create conditions for more qualitative and productive students’ understanding of creation, operation and implementation of geo-information systems to address real-world applied issues. A comparative analysis of the most worldwide open-source desktop geographic information systems has been conducted in order to identify their potential for the use of training. The directions of using open geo-information systems from the point of view of organizational process as well as from the perspective of training efficiency are described. The advantages and disadvantages of leveraging open geographic information systems, namely: QGIS, GRASS GIS, Whitebox GAT, Saga GIS, gvSiG, ILWIS, uDIG, MapWindow GIS for the teaching of the «Geographic Information Systems» discipline have been determined. The authors recommend to use such open geographic information systems as uDIG, QGIS, Whitebox GAT in the teaching of the university discipline at the start of educational courses; the choice of geographic information systems for senior students is limited solely to the goals and objectives set by the university teachers to future professionals in computer sciences

The influence of environmental tax rates on the Levelized cost of heat on the example of organic and biofuels boilers in Ukraine

In December 2019, the European Commission officially presented The European Green Deal, a new EU economic development program aimed at achieving climate neutrality on the European continent by 2050. Many previous global, European, and national programs also aim to reduce emissions of pollutants into the atmosphere. In this context, one of the ways to reduce emissions is the development of alternative energy sources (in particular the wider use of biofuel boilers) and increasing environmental tax rates. When choosing the optimal heating boilers, the practice of using the levelized cost of heating (LCOH) indicator is common. Environmental pollution tax (as a component of LCOH) is calculated for the three most common types of boilers (for Ukrainian boiler houses) with a capacity of 4.65 to 58 MW, burning natural gas, coal, and fuel oil, as well as low-power boilers burning organic and biofuels, for existing environmental tax rates, for projected increasing in 4 times (according to the bill) and subject to the introduction of minimum and maximum rates in EU countries. It is established that at the current environmental tax rates in Ukraine there are almost no economic incentives for the introduction of technologies to reduce the concentration of pollutants in emissions, but increasing environmental tax rates may change this situation. This, in turn, once again suggests that changing environmental tax rates can be an effective tool for achieving sustainable development goals

The decision of tasks of economic-mathematical modelling on the basis of discrete geometrical modelling production function

UK: в роботі розглядається метод розв’язання задач економіко-математичного моделювання виробничих процесів, які виражають залежність результатів виробництва від витрат виробничих факторів. При аналізі попередніх досліджень авторами зазначено, що аналіз ефективності використання ресурсів здійснюється із використанням функції регресії. Але, якщо аналіз ефективності використання ресурсів не є змістом дослідження, то функція регресії може відігравати роль виробничої функції. Пропонований метод оснований на використанні дискретного геометричного моделювання виробничої функції. Для отримання рішення використовується дискретна апроксимація за критерієм дискретного методу найменших квадратів (ДМНК) регресивної моделі виробничої функції (ВФ). Авторами запропоновано кусково-лінійний розв’язок, що має кращий показник критерію. Застосування табличного процесора Excel дає проектувальнику можливість економії часу при проведенні обчислень і дозволяє вдосконалити вміння пошуку інформації для вирішення поставленого завдання. RU: в работе рассматривается метод решения задач экономико-математического моделирования производственных процессов, которые отображают зависимость результатов производства от затрат производственных факторов. При анализе предыдущих исследований авторами отмечено, что анализ эффективности использования ресурсов осуществляется с использованием функции регрессии. Применение, при этом, табличного процессора Excel дает проектировщику возможность экономии времени при проведении вычислений и позволяет усовершенствовать умение поиска информации для решения поставленной задачи. EN: In work the method of the decision of tasks of economic-mathematical modeling of productions which display dependence of results of manufacture on expenses of production factors is considered. At the analysis of the previous researches by authors it is marked, that the analysis of efficiency of use of resources is carried out with use of function of regress. But, if the analysis of efficiency of use of resources is not the maintenance of research function of regresses can be submitted as production function. The offered method is based on use of discrete geometrical modeling of production function. For reception of the decision discrete approximation by criterion of a discrete method of the least squares (DMLS) of regressive model of production function (PF) is used. Authors the piecewise-linear decision of a task in view which has the best parameter of criterion is offered. A technique for solving analysis problems in modeling economic processes is proposed. The use of information technologies contributes to the introduction of modern methods of data analysis and forecasting. A specialist, at the same time, only research work remains - setting the task, assessing the quality of the models obtained. To do this, you must have adequate training in the field of application of computing technology in the construction of economic and mathematical models, data processing and forecasting. At the same time, using the Excel spreadsheet processor gives the designer the opportunity to save time during the calculations and allows you to improve the ability to search for information to solve the problem

Звіт про науково-дослідну роботу (проміжний). Програма: «Розробка наукових основ, систем, технологій і технічних засобів для забезпечення продовольчої безпеки південного регіону України». Підпрограма: «Комп’ютерне моделювання явищ та процесів в АПК»

Теоретичні і методологічні основи та інструментальні засоби створення і використання інформаційних технологій та систем (ІСТ) у галузях АПК та виробництва. Програмні засоби та інформаційні системи для автоматизації бізнес-процесів в АПК, виробництвіта навчальному процесі