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

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

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)

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

Штучні нейронні мережі в задачах реалізації матеріальних об’єктів. Частина 1. Принципи побудови та класифікація

The main historical development stages of artificial neural networks are presented. The mathematical model of artificial neurons and the basic elements of neural networks are considered. Typical activation functions are characterized with their advantages and disadvantages. One of possible problem solution of the neural networks classification is given according to different classification features. Expediency of neural networks using in problems of material objects implementation is substantiated. That will allow in the nearest future to bring engineering intuition and experience components in the calculations.В работе приведено основные исторические этапы развития искусственных нейронных сетей. Рассмотрено математическую модель искусственного нейрона и основные составные части нейронных сетей. Охарактеризованы типичные функции активации, приведены их преимущества и недостатки. Представлен один из возможных вариантов решения задачи классификации нейронных сетей согласно разным классификационным признакам. Обоснована целесообразность использования нейронных сетей в задачах реализации материальных объектов. Это в перспективе позволит внести в расчетный аппарат составляющие интуиции и опыта, присущие инженеру.В роботі наведено основні історичні етапи розвитку штучних нейронних мереж. Розглянуто математичну модель штучного нейрону та основні складові елементи нейронних мереж. Охарактеризовано типові функції активації з визначенням їх переваг та недоліків. Представлено один з можливих варіантів розв'язання задачі класифікації нейронних мереж згідно різних класифікаційних ознак. Обґрунтовано доцільність використання нейронних мереж в задачах реалізації матеріальних об’єктів. Це в перспективі дозволить внести в розрахунковий апарат складові інтуїції та досвіду, притаманні інженеру

Аналіз мікросмужкових фотонних кристалів з урахуванням технологічних похибок

The considered influence of technological inaccuracy on the photonic crystal features. The organized benchmark analysis experimental and accounting features.Рассмотрено влияние технологических погрешностей на характеристики фотонных кристаллов. Проведен сравнительный анализ экспериментальных и расчетных характеристик.Розглянуто вплив технологічних похибок на характеристики фотонних кристалів. Проведено порівняльний аналіз експериментальних та розрахункових характеристик

Concept of implementation the digital signal processing of the miniature particle detector MіRА_ер in the cubesat format

Представлено принципи вирішення задачі збирання, сортування, формування та відправлення до бортового комп’ютеру вихідних інформаційних масивів мініатюрного реєстратору-аналізатору електронів і протонів МіРА_ер у форматі CubeSat.The concept of an implementation of tasks on the collecting, sorting, the formation and sending to the on-board computer of the output information frames of the miniature electron and proton recording analyzer MiRA-er in CubeSat format is presented.Представлены принципы решения задачи сбора, сортировки формирования и отправки в бортовой компьютер выходных информационных массивов миниатюрного регистратора-анализатора электронов и протонов МиРА-ер в формате CubeSa

Аналіз методів контролю та оцінки радіаційної стійкості на прикладі модельних (Zn-O)-GaP світлодіодів

Introduction and problem statement. Research relevance of most important parameters of LEDs — resistance to ionizing radiation — for their use in civilian hardware, aerospace, nuclear and radioelectronics onboard equipment is shown. Samples and experimental technique. Samples obtaining method for studying of neutron irradiation influence on the LEDs is indicated. The neutron irradiation influence on the basic characteristics (light intensity) given current and voltage is investigated. Experimental results interpretation shows that for this model current radiative component associated with electrons injection in the optically active p-region. Radiative excitons recombination occurs at the (Zn-O)-complexes, the concentration of which is a linear function. An experimental study light intensity dependences of fluens and damage constant finding. Theoretically and experimentally investigated the light intensity dependence of neutron irradiation fluens at given current. The (IV0/IV) dependencies from fluens neutrons with energy >= 0,1 MeV and fixed voltage of 1,65 V is presented. It shown that light intensity reduction while irradiation at the fixed current is much faster than at the fixed voltage. The calculation formula and (IV0/IV) dependence from neutrons fluens for set of 25 LEDs at nominal current 10 mA are received. Conclusions. The neutron irradiation influence with energy above 0,1 and 2,65 MeV on the light intensity red glow (Zn-O)-LEDs is indicated. It shown that damage constant is proportional to the neutrons momentum. The calculated light intensity dependence from fluens at given current is received.В работе исследовано влияние нейтронного облучения с энергией свыше 0,1 и 2,65 МэВ на силу света (Zn-O)-светодиодов с красным цветом свечения. Показа-но, что излучательная компонента тока, связана с инжекцией электронов в оптиче-ски активную р-область с линейным распределением активаторов люминесценции, при заданном напряжении была линейной функцией безызлучательного времени жизни и, следовательно, флуенса нейтронного облучения. На основании изучения вольт-амперных характеристик предложена модель, согласно которой безызлучательная рекомбинация преобладает в высокоомном компенсированном слое, который разделя-ет р-и n-области, где имеет место режим высокого уровня инжекции. Сделан вывод, что константа повреждаемости светодиодов пропорциональна импульсу нейтронов.В роботі досліджено вплив нейтронного опромінення з енергією понад 0,1 і 2,65 МеВ на силу світла (Zn-O)-світлодів з червоним кольором світіння. Показано, що випромінювальна компонента струму, пов'язана з інжекцією електронів в оптично активну р-область з лінійним розподілом активаторів люмінесценції, при заданій напрузі була лінійною функцією безвипромінювального часу життя і, отже, флюенса нейтронного опромінення. На підставі вивчення вольт-амперних характеристик запропонована модель, згідно з якою безвипромінювальна рекомбінація переважає в високоомному компенсованому шарі, що розділяє р-і-n-області, в якій має місце режим високого рівня інжекції.  Зроблено висновок, що константа пошкоджуваності світлоділодів пропорційна імпульсу нейтронів