Аналіз динаміки функціонування багаторівневих систем з використанням моделей на підстаі ієрархічних мереж петрі

The author has described the analysis of existing approaches to the organization of efficient management of modern enterprises. The obtained results of the analysis allow stating that the development of the energy industry of Ukraine as well as other industries is impossible without the introduction of the principles of "Industry 4.0" technology. When developing enterprise management systems we should take into account the following international standards: ANSI / ISA-95 and IEC 62264-1. Furthermore, the construction of hierarchical management system for a particular enterprise should be based on the use of already existing basic software and hardware components. This approach will allow significant reducing its cost. System construction can be based on the next principles: system integration, variable equipment, modularity of construction, and openness and compatibility of software and hardware. Accordingly, there is the task to coordinate the work of basic software and hardware components. One of the ways to achieve that goal is studying the dynamics of the functioning of the hierarchical system. Models based on the theory of hierarchical and simple Petri networks are proposed for analysis of the functioning of such systems. Models allow investigating the dynamics of the functioning of the development system. In addition, the hierarchical Petri model provides the opportunity to explore information flows between hierarchical levels and their mutual influence. Software implementation of a petri-based hierarchical model is based on the use of simple Petri networks for each of the hierarchical levels. All these levels are informally and functionally linked through the input and output stack of commands. The software system operates in two main modes: the first mode involves executing internal tasks and reporting, while the second mode analyses the input data and executes the commands as needed. The results of the testing of the constructed models were presented, namely, an example of the analysis of the functioning of the multilevel hierarchical control system of technological processes of the enterprise, which consists of the following three levels: data collection and management of executive mechanisms; control and management of technological processes; operator control and decision making. The obtained results allow stating that the developed multilevel hierarchical control system of technological processes of the enterprise functions correctly, all states are achievable, and there are no dead ends.Проаналізовано сучасні підходи до організації ефективного управління сучасними підприємствами. Отримані результати аналізу дають змогу стверджувати, що розвиток енергетичної галузі України, як і інших галузей, неможливий без впровадження принципів технології "Industry 4.0" та розроблення систем управління підприємством має відбуватися з урахуванням міжнародних стандартів: ANSI/ISA-95 і IEC 62264–1. Побудова власної ієрархічної системи управління під конкретне підприємство має ґрунтуватися на використанні вже існуючих базових програмно-апаратних складових, що дасть змогу істотно зменшити її вартість. Відповідно, виникає задача узгодження роботи сумісного функціонування базових програмно-апаратних складових, а саме: дослідження динаміки функціонування ієрархічної системи. Для аналізу функціонування таких систем запропоновано моделі, які ґрунтуються на теорії ієрархічних та простих мереж Петрі, які дають змогу дослідити динаміку функціонування розроблювальної системи. Окрім цього, модель з використанням ієрархічних мереж Петрі надає можливість дослідити інформаційні потоки між ієрархічними рівнями та їх взаємний вплив. Наведено результати апробації побудованих моделей, а саме: приклад аналізу функціонування багаторівневої ієрархічної системи управління технологічними процесами підприємства. Отримані результати дають змогу стверджувати, що розроблена багаторівнева ієрархічна система управління технологічними процесами підприємства функціонує правильно, усі стани досяжні, а тупики відсутні

APPLICATION OF MULTI-AGENT APPROACH IN THE PROCESS OF IMPLEMENTATION OF THE GAME PROGRAM "BACTERIAL WAR"

З огляду на інтенсивний розвиток мережевих інформаційних технологій, актуальним є розроблення методів та засобів розподіленого прийняття рішення, які ґрунтуються на кількох інтелектуальних агентах. Проаналізовано імітаційні моделі для ігрових систем, які використовують мультиагентний підхід прийняття рішень. Використання мультиагентного підходу для ігрових систем розпочалось в далекі 1960-ті роки і з кожним роком складність багатоагентних систем в ігрових та імітаційних системах збільшувалася. Збільшення використання мультиагентних систем сприяло створенню багатьох технологій та стандартів, які спрощують розробку мультиагентних систем. Описано розроблену ігрову програму "Bacterial War" та імітаційну модель, яка симулює комунікацію бактерій в навколишньому середовищі. Розроблена програма використовує основні принципи мультиагентних систем, що забезпечує високу надійність та швидкодію системи. У процесі розроблення програми використано гомогенну модель комунікації агентів, що забезпечило високий рівень реагування агентів на зовнішні чинники. Пошук цілей відбувається за допомогою алгоритму пошуку мінімального шляху А*. Надсилання інформації між агентами відбувається за допомогою серверної частини, що забезпечує високу швидкодію програми. Розроблену програму написано за допомогою мови програмування Java та допоміжної бібліотеки LibGDX, що забезпечує використання системи на кількох платформах.В связи с интенсивным развитием сетевых информационных технологий, актуальным является разработка методов и средств распределенного принятия решения, основанных на нескольких интеллектуальных агентах. Проведен анализ существующих имитационных моделей для игровых систем, использующих многоагентный подход принятия решений. Использование мультиагентного подхода для игровых систем началось в далекие 1960-е годы и с каждым годом сложность многоагентных систем в игровых и имитационных системах увеличивалась. Увеличение использования мультиагентных систем способствовало созданию многих технологий и стандартов, которые упрощают разработку мультиагентных систем. Описаны разработанная игровая программа "Bacterial War" и имитационная модель, которая симулирует коммуникацию бактерий в окружающей среде. Разработанная программа использует основные принципы мультиагентных систем, обеспечивает высокую надежность и быстродействие системы. В процессе разработки программы использована гомогенная модель коммуникации агентов, что обеспечило высокий уровень реагирования агентов на внешние факторы. Поиск целей происходит с помощью алгоритма поиска минимального пути А*. Отправка информации между агентами происходит с помощью серверной части, обеспечивает высокое быстродействие программы. Разработанная программа написана с помощью языка программирования Java и вспомогательной библиотеки LibGDX, что обеспечивает использование системы на нескольких платформах.Due to the intensive development of networked information technologies, it is important to develop methods and tools for distributed decision-making that are based on several intelligent agents. In the beginning of the article, the author described several simulation models that are based on the multi-agent approach. The described simulation models are used to build stadiums and develop a transport system. The described simulation model shows the actions of the crowd under various circumstances. Furthermore, the author described the first gaming systems that use multi-agent technology and compared them with modern gaming systems. In the main part of the article the author describes the developed game program "Bacterial War" and an imitation model that simulates the communication of bacteria in the environment. The developed program uses the basic principles of multi-agent systems, which ensures high reliability and speed of the system. In the next part of the article, the author describes the algorithm used by system agents to perform the goal. The used algorithm uses the basic idea of finding the minimal path A*. With this algorithm agents seek the purpose and neutralize it. In the process of developing the program, a homogeneous agent communication model was used, which provided a high level of reacting agents to external factors. The transfer of information between agents takes place through the server part, which ensures high performance of the program. This signaling technology provides an improved level of communication of agents, but the reliability of the system depends on the server. If the server fails, the entire system will stop working. At the end of the article, the author describes the technology of developing a gaming system. The developed system is written using Java programming language. In order to ensure the use of the program on many platforms, the author used the LibGDX auxiliary library. The result of the article is the developed game program and simulation model, which visualizes the actions of bacteria in the environment and ways to neutralize bacteria by other bacteria

Метод проектування систем "розумного" будинку з використанням архітектурного шаблону Redux

Article presents the method for designing of smart home systems using the Redux architectural template. The method is based on the adaptation of the Redux architectural template usually used in designing of visual interfaces for use in the Internet of Things sphere. The system of smart home for control of lighting devices with the help of motion and lighting sensors in the rooms of office building was constructed, based on the developed method. The developed design method allows increasing the system reliability and performance. Improved reliability is achieved by reducing the number of direct relationships between system components. The developed design method also helps reduce the amount of information that is duplicated in different components of the system by using one common data store to save the state, which increases the speed of updating the state of the system and the speed of lighting appliances settings changing. The benefits of using the developed design method are experimentally demonstrated by emulating the work of the smart home system, with saving and analysis of lighting settings change time, before and after the usage of Redux pattern. The design method for smart home systems using the Redux architectural pattern allows scaling system by adding new sensors and appliances to the developed system without losing the speed of data processing and transmission of control commands to the devices. The example presented in this paper show the advantage of developed method usage for designing of smart home systems, that will provide the functionality of appliances automated control in large residential, administrative and office buildings with a large number of simultaneously occurring events that are detected by system for further processing and require appropriate changes to the state of the smart home system settings.Розроблено метод проектування систем "розумного" будинку з використанням архітектурного шаблону Redux. Метод ґрунтується на адаптації архітектурного шаблону Redux, що застосовується для проектування візуальних інтерфейсів до використання у сфері Інтернету речей. На підставі розробленого методу побудовано систему "розумного" будинку для управління освітлювальними приладами за допомогою давачів руху та освітлення у приміщеннях офісної будівлі. Розроблений метод проектування дає змогу підвищити показники надійності та швидкодії роботи системи. Покращення надійності досягається завдяки зниженню кількості прямих взаємозв'язків між компонентами системи. Також розроблений метод проектування сприяє зниженню обсягу інформації, яка дублюється у різних компонентах проектованої системи, завдяки використанню одного загального сховища даних для збереження стану, за рахунок чого підвищується швидкість оновлення станів системи та швидкість зміни налаштувань освітлювальних приладів. Переваги використання методу проектування експериментально відображено за допомогою емуляції роботи системи, "розумного" будинку з подальшим збереженням та аналізом показників швидкості зміни налаштувань освітлювальних приладів – до застосування та після застосування архітектурного шаблону Redux. Запропонований метод дає змогу масштабувати систему додаючи нові давачі та побутові прилади до розробленої системи без втрати швидкості опрацювання даних та передачі команд керування приладами. Розглянутий у роботі приклад надає перевагу запровадженню методу для проектування систем "розумного" будинку, що застосовуватимуться у сфері масового обслуговування, надаючи функціональність автоматизованого керування приладами у великих житлових, адміністративних і офісних будівлях з загальною характерною рисою великої кількості одночасно виникаючих подій, які надходять до системи для подальшого опрацювання та потребують відповідних змін станів налаштувань системи "розумного" будинку

THE STUDY OF THE PECULIARITIES OF INFORMATION PERCEPTION BY STUDENTS IN THE CONTEXT OF DIGITALIZATION OF EDUCATION

The article identifies the problem of perceptual changes in computerized training. Changes in attention when learning through computer and print sources of information are investigated. The experiment showed, the efficiency of learning and storing information when receiving it from an electronic medium are slightly lower than from the printed one. The performance is systematically reduced, while when working with print media, this is not observed.Обозначена проблема концентрации внимания при компьютеризированном обучении. Исследованы изменения внимания при обучении с помощью компьютерного и печатного источников информации. Показано, что эффективность усвоения и запоминание информации при получении ее с электронного носителя оказываются несколько ниже, чем с печатного, а также что работоспособность планомерно снижается, в то время как при работе с печатными носителями подобного не наблюдается

Electron Traps in Ag-doped Li\u3csub\u3e2\u3c/sub\u3eB\u3csub\u3e4\u3c/sub\u3eO\u3csub\u3e7\u3c/sub\u3e Crystals: The role of Ag Interstitial Ions

Electron paramagnetic resonance (EPR) is used to establish models for electron traps in Ag-doped lithium tetraborate (Li2B4O7) crystals. When exposed at room temperature to ionizing radiation, electrons are trapped at interstitial Ag+ ions and holes are trapped at Ag+ ions on Li+ sites. The trapped electrons occupy a 5s1 orbital on the interstitial Ag ions (some of the unpaired spin density is also on neighboring ions). Three EPR spectra are assigned to electrons trapped at interstitial Ag ions. Their g values are near 1.99 and they have resolved hyperfine structure from 107Ag and 109Ag nuclei. The spectrum representing the largest concentration of trapped electrons has the unpaired spin shared by the interstitial Ag ion and an adjacent boron ion at its regular lattice site. A 10B enriched crystal verifies this assignment and an analysis of spin-Hamiltonian parameters yields information about the Ag and B orbitals occupied by the unpaired spin. The second spectrum has the unpaired spin shared equally by two Ag ions, one at an interstitial site and the other at an adjacent Li site. The third spectrum has a large Ag hyperfine interaction and a weak Li interaction. Optical absorption bands associated with the trapped electrons are observed between 225 and 500 nm. Thermal release of electrons from these traps is responsible for a prominent thermoluminescence peak near 150 °C, whereas optical release of the electrons at room temperature produces intense optically stimulated luminescence. Radiative recombination occurs at Ag2+ ions with emission peaking near 270 nm

Rare Earth Dopant (Nd, Gd, Dy, and Er) Hybridization in Lithium Tetraborate

The four dopants (Nd, Gd, Dy, and Er) substitutionally occupy the Li+ sites in lithium tetraborate (Li2B4O7: RE) glasses as determined by analysis of the extended X-ray absorption fine structure. The dopants are coordinated by 6-8 oxygen at a distance of 2.3 to 2.5 Å, depending on the rare earth. The inverse relationship between the RE-O coordination distance and rare earth (RE) atomic number is consistent with the expected lanthanide atomic radial contraction with increased atomic number. Through analysis of the X-ray absorption near edge structure, the rare earth dopants adopt the RE3+ valence state. There are indications of strong rare earth 5d hybridization with the trigonal and tetrahedral formations of BO3 and BO4 based on the determination of the rare earth substitutional Li+ site occupancy from the X-ray absorption near edge structure data. The local oxygen disorder around the RE3+ luminescence centers evident in the structural determination of the various glasses, and the hybridization of the RE3+ dopants with the host may contribute to the asymmetry evident in the luminescence emission spectral lines. The luminescence emission spectra are indeed characteristic of the expected f-to-f transitions; however, there is an observed asymmetry in some emission lines

Possible Detection of Low Energy Solar Neutrons Using Boron Based Materials

Solar neutrons have been detected aboard the International Space Station (ISS), using lithium tetraborate and boron carbide detector elements. We find that evidence of a solar neutron flux, as detected in a neutron calorimeter following subtraction of the proton background, with an energy of about 2 to 4 MeV. This solar neutron flux is likely no more than 250 to 375 neutrons cm−2sec−1, with a lower bound of 50–75 neutrons cm−2sec−1 at one au

The scandium effect in multicomponent alloys

Despite its excellent elemental properties, lightweight nature and good alloying potential, scandium has received relatively little attention in the manufacturing community. The abundance of scandium in the Earth's crust is quite high. It is more abundant than silver, cobalt, lead and tin. But, because scandium is so well dispersed in the lithosphere, it is notoriously difficult to extract in commercial quantities – hence low market availability and high cost. Scandium metallurgy is still a largely unexplored field – but progress is being made. This review aims to summarise advances in scandium metallurgical research over the last decade. The use of scandium as a conventional minor addition to alloys, largely in structural applications, is described. Also, more futuristic functional applications are discussed where details of crystal structures and peculiar symmetries are often of major importance. This review also includes data obtained from more obscure sources (especially Russian publications) which are much less accessible to the wider community. It is clear that more fundamental research is required to elevate the status of scandium from a laboratory-based curiosity to a mainstream alloying element. This is largely uncharted territory. There is much to be discovered

Designing multi-agent gameplay

There is an attention shift within the gaming industry toward the more natural behavior of nonplaying characters. The first part of this paper says about the main concepts of agent and multi-agent systems. The main part of this paper describes the main problem in any multi-agent system, agent communication. Then we write about main concepts of designing multi-agent gameplay and describes own developed MAS game simulator