Розробка методів уніфікації структурно-логічної моделі метазнань для управління еволюцією онтологій інтелектуальних систем

The relevance of the study is due to the importance and necessity of unifying the construction and use of intelligent decision support systems for managing complex industrial facilities and systems.The aim of the study is to substantiate the unified approach to managing knowledge bases of various configurations and develop unified mathematical models of operations on ontology elements.The method for managing the evolution of ontologies of professional fields, based on the unification of the structural-logical model of metaknowledge representation, is proposed.The method of unification of the structural-logical model of evolution of ontology incorporation is developed. Formal linguistic models are developed, the similarity of forms of knowledge representation and evolutionary inheritance within the general ontology incorporation are proved. For the synthesis of the model of incorporation of the evolutionary inheritance of ontologies, the subtasks of the development of models of the evolutionary inheritance of concepts, graphs and ontologies of KB levels are solved. The model provides an opportunity of a single approach to the interpretation of the interaction structures of concepts for all KB levels.The generalized model of the signal graph of the KB structure levels is developed. The model includes the atomic concept, signal, node potential, node activity, threshold of node sensitivity to the input signal. A set of formal models of basic operations on the signal graph of the KB necessary for the interpretation and computing of knowledge forms is developed. The metarule syntax and the formal-linguistic basis are developed. Formalisms of the labeling parameter and labeling function of the KB signal graph are introduced. Labeling models are introduced into the general model of the signal graph of the KB.Possibilities of applying the developed models of the signal graph of the knowledge base to various professional areas are investigated. It is shown that the proposed metaknowledge models do not depend on forms of representation and formalisms of professional ontologies. This allows the use of a single knowledge management mechanism in any intelligent decision support systems. The method of effective dynamic management of the structure of all KB levels and inference process depending on the input parameters of the intelligent system is proposedАктуальность работы обусловлена важностью и необходимостью унификации построения и использования интеллектуальных систем поддержки решений для управления сложными промышленными объектами и системами.Целью работы является обоснование единого подхода к управлению базами знаний различных конфигураций и разработка унифицированных математических моделей операций над элементами онтологий.Предложен метод управления эволюцией онтологий профессиональных областей, основанный на унификации структурно-логической модели репрезентации метазнаний.Разработан способ унификации структурно-логической модели эволюции инкорпорации онтологий. Разработаны формально-лингвистические модели, доказано подобие форм репрезентации знаний и эволюционное наследование в рамках общей инкорпорации онтологий. Для синтеза модели инкорпорации эволюционного наследования онтологий решены подзадачи разработки моделей эволюционного наследования концептов, графов и онтологий уровней БЗ. Модель обеспечивает возможность для всех уровней БЗ единого подхода к интерпретации структур взаимодействия концептов.Разработана обобщенная модель сигнального графа уровней структуры БЗ. Модель включает в себя атомарный концепт, сигнал, потенциал узла, активность узла, порог чувствительности узла к входному сигналу. Разработан набор формальных моделей множества базовых операций на сигнальном графе БЗ, необходимых для интерпретации и исчисления форм знаний. Разработан синтаксис метаправил и формально-лингвистический базис. Введены формализмы параметра маркировки и функции маркировки сигнального графа БЗ. Модели маркировки введены в общую модель сигнального графа БЗ.Исследованы возможности применения разработанных моделей сигнального графа базы знаний к различным профессиональным областям. Показано, что предложенные модели метазнаний не зависят от форм представления и формализмов профессиональных онтологий. Это позволяет использовать единый механизм управления знаниями в любых интеллектуальных системах поддержки решений. Предложен способ эффективного динамического управления структурой всех уровней БЗ и процессом логического вывода в зависимости от входных параметров функционирования интеллектуальной системыАктуальність роботи обумовлена важливістю і необхідністю уніфікації побудови і використання інтелектуальних систем підтримки рішень для управління складними промисловими об'єктами та системами.Метою роботи є обґрунтування єдиного підходу до управління базами знань різних конфігурацій і розробка уніфікованих математичних моделей операцій над елементами онтологій.Запропоновано метод управління еволюцією онтологій професійних областей, заснований на уніфікації структурно-логічної моделі репрезентації метазнань.Розроблено спосіб уніфікації структурно-логічної моделі еволюції інкорпорації онтологій. Розроблено формально-лінгвістичні моделі, доведено подібність форм репрезентації знань і еволюційне спадкування в рамках загальної інкорпорації онтологій. Для синтезу моделі інкорпорації еволюційного успадкування онтологій вирішені завдання розробки моделей еволюційного успадкування концептів, графів і онтологій рівнів БЗ. Модель забезпечує можливість для всіх рівнів БЗ єдиного підходу до інтерпретації структур взаємодії концептів.Розроблено узагальнену модель сигнального графа рівнів структури БЗ. Модель включає в себе атомарний концепт, сигнал, потенціал вузла, активність вузла, поріг чутливості вузла до вхідного сигналу. Розроблено набір формальних моделей множини базових операцій на сигнальному графі БЗ, необхідних для інтерпретації та обчислення форм знань. Розроблено синтаксис метаправил і формально-лінгвістичний базис. Введено формалізми параметра маркування та функції маркування сигнального графа БЗ. Моделі маркування введені в загальну модель сигнального графа БЗ.Досліджено можливості застосування розроблених моделей сигнального графа бази знань в різних професійних галузях. Показано, що запропоновані моделі метазнань не залежать від форм подання і формалізмів професійних онтологій. Це дозволяє використовувати єдиний механізм управління знаннями в будь-яких інтелектуальних системах підтримки рішень. Запропоновано спосіб ефективного динамічного управління структурою всіх рівнів БЗ і процесом логічного висновку в залежності від вхідних параметрів функціонування інтелектуальної систем

Improving efficiency of iron ore thickening and deslurrying

Purpose. The research is aimed at improving efficiency of thickening and deslurrying products of iron ore concentration and quality of magnetite concentrate by means of dynamic effects of controlled high-energy ultrasound and the magnetic field impacting ore slurry solids in the output product of the deslimer. Methodology. The research is based on the systemic approach used to define regularities of high-energy ultrasound propagation in heterogeneous media, develop mathematical and simulating models of these processes and methods of improving thickening and deslurrying of iron ore concentrate by combining impacts of the ultrasonic and magnetic fields

Розробка складноструктурних рудних покладів камерними системами в умовах Криворізького залізорудного басейну

In order to keep their positions in the world markets, mining enterprises of the Kryvyi Rih iron ore field using the deep-mine method need to develop a resource-saving technology for the development of the fields represented by complex-structure ore deposits. Development of the resource-saving technology must be carried out at the initial stage which is directly related to ore extraction and affects content of iron in the extracted ore mass. Growth of iron content in the extracted ore mass can be achieved through the use of selective development of the extraction blocks by means of the chamber development systems.The existing procedure of determining structural components of the chamber system of development applied at the Kryvbas mines does not take into account thickness of the overlying strata on the side of the hanging wall of the cleaning chamber when calculating the exposure strike. Therefore, it is necessary to improve the procedure for determining the structural components of the chamber system of development when working out complex ore fields, in order to obtain high extraction rates.For the development of the extraction block, it was suggested to carry out the cleaning works sequentially from the hanging to the lying wall of the complex-structure ore field with the use of the chamber system of development with leaving the non-ore or ore-containing inclusion in the pillar. This sequence of cleaning will reduce concentration of tensile and compressive stresses in the middle part of the non-ore or ore-containing inclusion which will contribute to a 1.5‒2.0-time increase in its stability.It has been established that stability of the cleaning chamber, in addition to its dimensions and physico-mechanical properties of the ore, is influenced by horizontal thickness of the inclusion, safety factor, its life span and the sequence of cleaning in the extraction block. Thus, at the safety factor of rocks of the non-ore inclusion less than 10–12, it is expedient to use the sublevel-chamber version of the development system, otherwise, the horizonal-chamber version.Горно-добывающим предприятиям Криворожского железорудного бассейна с подземным способом для сохранения мирового рынка сбыта необходимо разработать ресурсосберегающую технологию при разработке месторождений представленных сложноструктурными рудными залежами. Разработку ресурсосберегающей технологии необходимо осуществлять на первом этапе, который непосредственно связан с добычей руды и влияет на содержание железа в добытой рудной массе. Повысить содержание железа в добытой рудной массе возможно за счет применения селективной отработки выемочных блоков камерными системами разработки.Существующая методика, которая применяется на шахтах Кривбасса, для определения конструктивных элементов камерной системы разработки, при расчете пролета обнажения не учитывает мощность налегающей толщи пород со стороны висячего бока очистной камеры. Поэтому, необходимо усовершенствовать методику по определению конструктивных элементов камерной системы разработки при отработке сложноструктурных рудных залежей, для получения в процессе добычи высоких показателей извлечения руды.При отработке выемочного блока предложено очистные работы осуществлять последовательно от висячего к лежащему боку стороны складноструктурного рудной залежи камерной системой разработки с оставлением в блоке безрудного или рудного включения. Данный порядок очистных работ позволит уменьшить концентрацию растягивающих и сжимающих напряжений в средней части безрудного или рудного включения, что способствует повышению его устойчивости в 1,5–2,0 раза.Установлено, что на устойчивость очистной камеры кроме ее размеров и физико-механических свойств руды влияют горизонтальная мощность включения, коэффициент крепости, время его существования и порядок очистных работ в выемочном блоке. Таким образом, при коэффициенте крепости пород безрудного включения меньше 10–12 целесообразно применять подэтажно-камерный вариант системы в противном случае этажно-камерный вариант системы разработкиГірничо-видобувні підприємства Криворізького залізорудного басейну з підземним способом для збереження світового ринку збуту успішно впроваджують ресурсозберігаючі технології при розробці родовищ представлених складноструктурними рудними покладами. Впровадження ресурсозберігаючої технології необхідно здійснювати на першому етапі, який безпосередньо пов'язаний з видобутком руди та впливає на вміст заліза в видобутій рудній масі. Підвищити вміст заліза в видобутій рудній масі можливо за рахунок застосування селективної розробки виймальних блоків камерними системами розробки.Існуюча методика, яка застосовується на шахтах Кривбасу для визначення конструктивних елементів камерної системи розробки, при розрахунку прольоту оголення не враховує потужність налягаючої товщі порід зі сторони висячого боку очисної камери. Тому, необхідно розробити методику з визначення конструктивних елементів камерних систем розробки при відпрацюванні складноструктурних рудних покладів, для забезпечення стійкості оголень очисним камерам.При відпрацюванні виймального блоку запропоновано очисні роботи здійснювати послідовно від висячого до лежачого боку складноструктурного рудного покладу камерної системою розробки, з залишенням в блоці безрудного або рудного включення. Даний порядок очисних робіт дозволить зменшити концентрацію розтягуючих та стискаючих напружень в середній частині безрудного або рудного включення, що сприяє підвищенню його стійкості в 1,5–2,0 рази.Встановлено, що на стійкість очисної камери, окрім її розмірів та фізико-механічних властивостей руди, впливають горизонтальна потужність включення, коефіцієнт тривкості, час його існування та порядок очисних робіт у виймальному блоці. Тому при коефіцієнті тривкості порід безрудного включення меншим за 10–12 доцільно застосовувати підповерхово-камерний варіант системи в іншому випадку поверхово-камерний варіант системи розробк

Кібер-фізична система підвищення ефективності процесу очищення залізної руди

It is proposed to carry out the spatial effect of high-energy ultrasound dynamic effects with controlled characteristics on the solid phase particles of the ore pulp in the deslimer input product to increase the efficiency of thickening and desliming processes of iron ore beneficiation products. The above allows predicting the characteristics of particle gravitational sedimentation based on an assessment of the spatial dynamics of pulp solid-phase particles under the controlled action of high-energy ultrasound and fuzzy logical inference. The object of study is the assessment of the characteristics and the process of control the operations of thickening and deslaming of iron ore beneficiation products in the conditions of the technological line of the ore beneficiation plant. The subject of study is a cyber-physical system based on the use of high-energy ultrasound radiation pressure effects on iron-containing beneficiation products in the technological processes of thickening and desliming. The working hypothesis of the project is that there is a relationship between the physical-mechanical and chemical-mineralogical characteristics of the iron ore pulp solid- phase particles and their behavior in technological flows under the influence of controlled ultrasonic radiation, based on which the imitation modeling of the gravitational sedimentation process of the iron ore pulp solid-phase particles can be performed directly in the technological process. Also, the optimal control actions concerning the processes of thickening and desliming can be determined.Пропонується здійснити просторовий вплив високоенергетичних ультразвукових динамічних ефектів з контрольованими характеристиками на твердофазні частинки рудної маси в вхідному продукті для розрідження для підвищення ефективності процесів згущення та знежирення продуктів збагачення залізної руди. Вищесказане дозволяє передбачити характеристики гравітаційного осадження частинок на основі оцінки просторової динаміки твердофазних частинок пульпи під контрольованою дією ультразвуку високої енергії та нечіткого логічного висновку. Об'єктом дослідження є оцінка характеристик та процес контролю операцій згущення та знешкодження продуктів збагачення залізної руди в умовах технологічної лінії заводу збагачення руди. Предметом дослідження є кіберфізична система, заснована на використанні високоенергетичного впливу ультразвукового випромінювання на продукти, що містять залізо, у технологічних процесах згущення та знежирення. Робоча гіпотеза проекту полягає в тому, що існує взаємозв'язок між фізико-механічними та хіміко-мінералогічними характеристиками твердофазних часток залізної руди та їх поведінкою у технологічних потоках під впливом контрольованого ультразвукового випромінювання, на основі чого імітація моделювання процесу гравітаційного осадження твердофазних частинок целюлози залізної руди можна проводити безпосередньо в технологічному процесі. Також можна визначити оптимальні контрольні дії щодо процесів потовщення та знежирення

Розробка методів уніфікації структурно-логічної моделі метазнань для управління еволюцією онтологій інтелектуальних систем

The relevance of the study is due to the importance and necessity of unifying the construction and use of intelligent decision support systems for managing complex industrial facilities and systems.The aim of the study is to substantiate the unified approach to managing knowledge bases of various configurations and develop unified mathematical models of operations on ontology elements.The method for managing the evolution of ontologies of professional fields, based on the unification of the structural-logical model of metaknowledge representation, is proposed.The method of unification of the structural-logical model of evolution of ontology incorporation is developed. Formal linguistic models are developed, the similarity of forms of knowledge representation and evolutionary inheritance within the general ontology incorporation are proved. For the synthesis of the model of incorporation of the evolutionary inheritance of ontologies, the subtasks of the development of models of the evolutionary inheritance of concepts, graphs and ontologies of KB levels are solved. The model provides an opportunity of a single approach to the interpretation of the interaction structures of concepts for all KB levels.The generalized model of the signal graph of the KB structure levels is developed. The model includes the atomic concept, signal, node potential, node activity, threshold of node sensitivity to the input signal. A set of formal models of basic operations on the signal graph of the KB necessary for the interpretation and computing of knowledge forms is developed. The metarule syntax and the formal-linguistic basis are developed. Formalisms of the labeling parameter and labeling function of the KB signal graph are introduced. Labeling models are introduced into the general model of the signal graph of the KB.Possibilities of applying the developed models of the signal graph of the knowledge base to various professional areas are investigated. It is shown that the proposed metaknowledge models do not depend on forms of representation and formalisms of professional ontologies. This allows the use of a single knowledge management mechanism in any intelligent decision support systems. The method of effective dynamic management of the structure of all KB levels and inference process depending on the input parameters of the intelligent system is proposedАктуальность работы обусловлена важностью и необходимостью унификации построения и использования интеллектуальных систем поддержки решений для управления сложными промышленными объектами и системами.Целью работы является обоснование единого подхода к управлению базами знаний различных конфигураций и разработка унифицированных математических моделей операций над элементами онтологий.Предложен метод управления эволюцией онтологий профессиональных областей, основанный на унификации структурно-логической модели репрезентации метазнаний.Разработан способ унификации структурно-логической модели эволюции инкорпорации онтологий. Разработаны формально-лингвистические модели, доказано подобие форм репрезентации знаний и эволюционное наследование в рамках общей инкорпорации онтологий. Для синтеза модели инкорпорации эволюционного наследования онтологий решены подзадачи разработки моделей эволюционного наследования концептов, графов и онтологий уровней БЗ. Модель обеспечивает возможность для всех уровней БЗ единого подхода к интерпретации структур взаимодействия концептов.Разработана обобщенная модель сигнального графа уровней структуры БЗ. Модель включает в себя атомарный концепт, сигнал, потенциал узла, активность узла, порог чувствительности узла к входному сигналу. Разработан набор формальных моделей множества базовых операций на сигнальном графе БЗ, необходимых для интерпретации и исчисления форм знаний. Разработан синтаксис метаправил и формально-лингвистический базис. Введены формализмы параметра маркировки и функции маркировки сигнального графа БЗ. Модели маркировки введены в общую модель сигнального графа БЗ.Исследованы возможности применения разработанных моделей сигнального графа базы знаний к различным профессиональным областям. Показано, что предложенные модели метазнаний не зависят от форм представления и формализмов профессиональных онтологий. Это позволяет использовать единый механизм управления знаниями в любых интеллектуальных системах поддержки решений. Предложен способ эффективного динамического управления структурой всех уровней БЗ и процессом логического вывода в зависимости от входных параметров функционирования интеллектуальной системыАктуальність роботи обумовлена важливістю і необхідністю уніфікації побудови і використання інтелектуальних систем підтримки рішень для управління складними промисловими об'єктами та системами.Метою роботи є обґрунтування єдиного підходу до управління базами знань різних конфігурацій і розробка уніфікованих математичних моделей операцій над елементами онтологій.Запропоновано метод управління еволюцією онтологій професійних областей, заснований на уніфікації структурно-логічної моделі репрезентації метазнань.Розроблено спосіб уніфікації структурно-логічної моделі еволюції інкорпорації онтологій. Розроблено формально-лінгвістичні моделі, доведено подібність форм репрезентації знань і еволюційне спадкування в рамках загальної інкорпорації онтологій. Для синтезу моделі інкорпорації еволюційного успадкування онтологій вирішені завдання розробки моделей еволюційного успадкування концептів, графів і онтологій рівнів БЗ. Модель забезпечує можливість для всіх рівнів БЗ єдиного підходу до інтерпретації структур взаємодії концептів.Розроблено узагальнену модель сигнального графа рівнів структури БЗ. Модель включає в себе атомарний концепт, сигнал, потенціал вузла, активність вузла, поріг чутливості вузла до вхідного сигналу. Розроблено набір формальних моделей множини базових операцій на сигнальному графі БЗ, необхідних для інтерпретації та обчислення форм знань. Розроблено синтаксис метаправил і формально-лінгвістичний базис. Введено формалізми параметра маркування та функції маркування сигнального графа БЗ. Моделі маркування введені в загальну модель сигнального графа БЗ.Досліджено можливості застосування розроблених моделей сигнального графа бази знань в різних професійних галузях. Показано, що запропоновані моделі метазнань не залежать від форм подання і формалізмів професійних онтологій. Це дозволяє використовувати єдиний механізм управління знаннями в будь-яких інтелектуальних системах підтримки рішень. Запропоновано спосіб ефективного динамічного управління структурою всіх рівнів БЗ і процесом логічного висновку в залежності від вхідних параметрів функціонування інтелектуальної систем

Identification of models of nonlinear dynamic processes in mining on the basis of Volterra nuclei

Solving the problem of improving efficiency of technological processes of mineral concentration is one of the essential for providing sustainability of mining enterprises. Currently, special attention is paid to optimization of technological processes in concentration of useful minerals. This approach calls for availability of high-quality data on the process, formation of corresponding databases and their subsequent processing to build adequate and efficient mathematical models of processes and systems. In order to improve quality of mathematical description of forming fractional characteristics of ore through applying technological aggregates in concentration, the authors suggest using power Volterra series that provide characteristics of a controlled object (its condition) as a sequence of multidimensional weight functions invariant to the type of an input signal – Volterra nuclei. Application of Volterra structures enables decreasing the modelling error to 0.039 under the root-mean-square error of 0.0594

Ultrasonic control of the level of the heterogeneous surface medium in mining

Topical One of the major problems of controlling the level of ore or moving fluid (slurry) is recording the reflected signal. Due to evident heterogeneity of the reflecting surface, dispersion of an ultrasonic wave greatly attenuates the reflected signal making it difficult to detect it against random noises. In this case, the only way to solve this problem is application of acoustic reflectors. To analyze this issue, a scheme of the conventional reflector with a radiator-receiver is under study. Efficiency of the acoustic reflector in recording the reflected signal is evaluated. The design of developed recording devices for ultrasonic control over fluid and solid media with heterogeneous surfaces allows increasing their accuracy and reliability due to receiving and transmitting a low-level signal in industrial noises. Industrial testing indicates that the developed ultrasonic device controlling lumpiness of ore materials produces a measuring error of under 1.5%, while efficiency of technological aggregates produced by the ultrasonic method based on measuring the level of the slurry in technological chutes of concentration plants can be evaluated with the ±1% error

Development of Methods for Structural and Logical Model Unification of Metaknowledge for Ontologies Evolution Managing of Intelligent Systems

The relevance of the study is due to the importance and necessity of unifying the construction and use of intelligent decision support systems for managing complex industrial facilities and systems.The aim of the study is to substantiate the unified approach to managing knowledge bases of various configurations and develop unified mathematical models of operations on ontology elements.The method for managing the evolution of ontologies of professional fields, based on the unification of the structural-logical model of metaknowledge representation, is proposed.The method of unification of the structural-logical model of evolution of ontology incorporation is developed. Formal linguistic models are developed, the similarity of forms of knowledge representation and evolutionary inheritance within the general ontology incorporation are proved. For the synthesis of the model of incorporation of the evolutionary inheritance of ontologies, the subtasks of the development of models of the evolutionary inheritance of concepts, graphs and ontologies of KB levels are solved. The model provides an opportunity of a single approach to the interpretation of the interaction structures of concepts for all KB levels.The generalized model of the signal graph of the KB structure levels is developed. The model includes the atomic concept, signal, node potential, node activity, threshold of node sensitivity to the input signal. A set of formal models of basic operations on the signal graph of the KB necessary for the interpretation and computing of knowledge forms is developed. The metarule syntax and the formal-linguistic basis are developed. Formalisms of the labeling parameter and labeling function of the KB signal graph are introduced. Labeling models are introduced into the general model of the signal graph of the KB.Possibilities of applying the developed models of the signal graph of the knowledge base to various professional areas are investigated. It is shown that the proposed metaknowledge models do not depend on forms of representation and formalisms of professional ontologies. This allows the use of a single knowledge management mechanism in any intelligent decision support systems. The method of effective dynamic management of the structure of all KB levels and inference process depending on the input parameters of the intelligent system is propose

Концепція модульної кіберфізичної системи для ранньої діагностики енергетичного обладнання

We have proposed a concept of the modular cyberphysical system for the early diagnosis of industrial and household power equipment based on the application of approaches and standards of Industry 4.0, in particular the concept of the Internet of Things. The main task of the concept and approaches proposed in this paper is the indirect diagnosis and identification of any power equipment whose basic element is the asynchronous motor, in particular the identification of failures and excessive power consumption. In order to resolve the set tasks, it is proposed to use a modular structure of Smart Box diagnosed devices. Specifically, we demonstrate a model of the modular cyberphysical system using a Smart Box device for the early diagnosis of electric equipment, as well as its information flows. This makes it possible to divide all the technological objects at an enterprise into separate structural units, which could form a part of the information cluster. That reduces the reaction time in a cluster system by 30‒35 % compared to a standard one. In addition, the use of a given type of the system makes it possible to reduce the quantity of specialized equipment to the application of similar power equipment.It is proposed to use as a computational core of a Smart Box device the structure a neuro-fuzzy network, which consists of 5 layers. A special feature of this system is the capability to change the number of terms for input variables in order to improve the quality of identification of induction motors. We have chosen, as informative attributes, the characteristic frequencies, which identify an electric motor in the power grid. Specifically, for the systems with small generating capacity, in order to increase the diagnosed induction motors within a cluster, it is advisable to reduce the input set, for example, to 3‒4 CF.The results of our study, in the form of a model of the modular cyberphysical system could be used to build hardware and software modules for the diagnosis of technological and household electrical equipment. In turn, these modules could be combined into an overall global network of IoT.Предложена концепция модульной киберфизической системы для ранней диагностики промышленного и бытового энергетического оборудования на основе использования подходов и стандартов Industry 4.0, в частности концепции Internet of Things. Главной задачей предложенной концепции и подходов в статье является выполнение непрямой диагностики и идентификации любого энергетического оборудования главным элементом которого является асинхронный двигатель, в частности определение неисправностей и повышенного энергопотребления. С целью реализации поставленных задач предложено использование модульной структуры Smart Box диагностируемых устройств. В частности, представлена модель модульной киберфизической системы с применением Smart Box устройства для ранней диагностики электрооборудования и его информационные потоки. Это позволяет распределять все технологические объекты предприятия на отдельные структурные единицы, которые могут быть частью информационного кластера. Это позволяет снизить время реакции в кластерной системе на 30–35 %, по сравнению с обычной. Также, использование данного типа системы позволяет уменьшить количество специализированного оборудования в рамках использования однотипного энергетического оборудования.В качестве вычислительного ядра Smart Box устройства предложено использовать структуру нейро-нечеткой сети, которая состоит из 5 слоев. Особенностью данной системы является возможность изменения количества термов входных переменных с целью повышения качества идентификации асинхронных двигателей. В качестве информативных признаков были выбраны характерные частоты, которые идентифицируют электродвигатель в электросети. В частности, в системах с малыми генерирующими мощностями, с целью увеличения диагностированных асинхронных двигателей в пределах кластера, целесообразно уменьшать входное множество, например, до 3–4 ХЧ.Полученные результаты исследования в виде модели модульной киберфизической системы можно использовать при построении аппаратно-программных модулей для диагностики технологического и бытового электрооборудования. В свою очередь, данные модули могут объединяться в общую глобальную сеть IoTЗапропоновано концепцію модульної кіберфізичної системи для ранньої діагностики промислового та приватного енергетичного обладнання на основі використання підходів та стандартів Industry 4.0, зокрема концепції Internet of Things. Головною задачею запропонованої концепції та підходів є виконання непрямої діагностики та ідентифікації будь-якого енергетичного обладнання, головним елементом якого є асинхронний двигун, зокрема визначення несправностей та підвищеного енергоспоживання. З метою реалізації поставлених задач запропоновано використання модульної структури Smart Box діагностуючих пристроїв. Зокрема, представлено модель модульної кіберфізичної системи із застосуванням Smart Box прийстрою для ранньої технічної діагностики електрообладнання та його інформаційні потоки. Це дозволяє розподілювати усі технологічні об’єкти підприємства на окремі структурні одиниці, які можуть бути частиною інформаційного кластеру. Це дозволяє зменшити час реакції в кластерній системі на 30–35 %, у порівнянні зі звичайною. Також, використання даного типу системи дозволяє зменшити кількість спеціалізованого обладнання у межах використання однотипного енергетичного обладнання.У якості обчислювального ядра Smart Box пристрою запропоновано використовувати структуру нейро-нечіткої мережі, яка складається з 5 шарів. Особливістю даної системи є можливість зміни кількості термів вхідних змінних з метою підвищення якості ідентифікації асинхронних двигунів. У якості інформативних ознак було обрано характерні частоти, які ідентифікують електродвигун у електромережі. Зокрема, у системах з малими генеруючими потужностями, з метою збільшення діагностованих асинхронних двигунів в межах кластеру, доцільно зменшити вхідну множину, наприклад, до 3–4 ХЧ.Отримані результати дослідження у вигляді моделі модульної кіберфізичної системи можливо використовувати при побудові апаратно-програмних модулів для діагностики технологічного та побутового електрообладнання. У свою чергу, дані модулі можуть обє’єднуватися у загальну глобальну мережу Io

Evaluation of the Sedimentation Process in the Thickener by Using the Parameters of Longitudinal Ultrasonic Oscillations and Lamb Waves

Water is widely used in the mining industry, particularly in mineral enrichment processes. In the process of magnetic separation or flotation of crushed ore, a concentrate (an enriched product), and tailings (a product with a low content of a useful component) are obtained. One of the main tasks of enrichment processes is the efficient use of water resources. This is achieved by reclaiming and subsequent reusing water contained in ore beneficiation products by extracting it in industrial thickeners. Optimizing this process makes it possible to reduce water usage in the mining industry, reduce costs of mineral enrichment processes, and address extremely urgent environmental protection problems. To evaluate the process of sedimentation of the solid phase in the pulp within the thickener, measurements of parameters of longitudinal ultrasonic oscillations and Lamb waves that have traveled a fixed distance in the pulp and along the measuring surface in contact with it are used. The proposed approach allows for the consideration of pulp density, particle size of the solid phase in the ore material and the dynamics of changes in these parameters in the thickener at the initial stage of the sedimentation process. Based on the obtained values, adjustments can be made to the characteristics of its initial product, leading to reduced water usage and minimized loss of a useful component