https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/42579 2026-04-15T04:31:17Z 2026-04-15T04:31:17Z Ісаєнков, Я. О. Мокін, О. Б. Isaienkov, Ya. Mokin, O. https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/42903 2025-01-30T13:21:32Z 2024-01-01T00:00:00Z

Трансформація цільового класу для задачі сегментації з використанням U-GAN Ісаєнков, Я. О.; Мокін, О. Б.; Isaienkov, Ya.; Mokin, O. Наведено огляд сучасних генеративних змагальних моделей (ГЗМ) для аугментації даних з фокусом на дослідження створення зображень та відповідних до них сегментаційних масок. Це особливо корисно у випадках, коли даних недостатньо, вони важкодоступні, мають конфіденційний характер, або розмітка вимагає значних ресурсів. Робота спрямована на підвищення ефективності процесу аугментації міноритарного класу за рахунок перетворення зображення з іншого класу та створення сегментаційної маски. Запропоновано новий підхід до одночасної генерації зображення та сегментаційної маски з використанням генеративної змагальної мережі, де генератором виступає U-Net. Цей генератор приймає на вхід зображення одного класу та шум, який подається як додатковий канал зображення. Генератор намагається створити зображення іншого класу, мінімізуючи зміни в початковому зображенні та додаючи ознаки іншого, разом з сегментаційною маскою, нового класу. Дискримінатор же визначає, чи є пара картинка–маска реальною чи згенерованою. У моделі для збереження оригінального вигляду вхідного зображення з мінімальними змінами використовується алгоритм, який застосовує тільки ті зміни згенерованого зображення, що вказані створеною сегментаційною маскою. Це дозволяє отримати зображення з ознаками нового класу з мінімальними змінами. Апробацію запропонованого підходу виконано на наборі даних панорамних знімків зубів, на основі якого створено набір зображень окремих зубів, частина з яких з пломбами, а частина — без них. Експериментальний набір даних включав 128 зубів без пломб і 128 з пломбами. Для створення ГЗМ взято всі зображення з пломбами та без пломб і навчено генератор перетворювати зображення без пломб в аналогічні з пломбами. Для перевірки ефективності аугментації проведено два експерименти по 50 симуляцій з різним випадковим станом для тренування сегментаційної моделі U-Net на основі ResNet-34. Перший експеримент використовував тільки реальні дані для тренування, а другий включав 64 додаткові зображення та відповідні маски, створені генератором на основі наявних зображень нульового класу. Середні значення коефіцієнта Жаккара серед всіх симуляцій для першого та другого експериментів відповідно склали 94,2 та 96,1. Це свідчить про те, що дані, згенеровані за допомогою запропонованої аугментації, дійсно сприяють підвищенню якості сегментаційної моделі та цей підхід можна комбінувати разом з іншими типами аугментацій.; The paper presents a review of modern generative adversarial models for data augmentation, focusing on research, aimed at creating images and their corresponding segmentation masks. This task is particularly useful in cases where data is insufficient, hard to access, has confidential nature, or where labeling requires significant resources. The paper is aimed at the task of augmenting the minority class by transforming an image from another class and creating a segmentation mask. New approach is proposed for the simultaneous generation of the image and segmentation mask, using a generative adversarial network with U-Net generator. This generator takes an image of one class and noise, which is fed as an additional image channel. The generator tries to create an image of another class, minimizing changes in the original image and adding features of another along with the segmentation mask of the new class. The discriminator then determines whether the picture-mask pair is real or generated. The algorithm that applies only those changes of the generated image that are indicated by the created segmentation mask used to preserve the original appearance of the input image with minimal changes. This technique allows to obtain an image with features of the new class with minimal changes. The practical implementation of the proposed approach was conducted on a dataset of panoramic dental X-rays, based on which a set of individual teeth was created, some with fillings and some without. The experimental data set included 128 teeth without fillings and 128 with fillings. The GAN is trained to transform images without fillings into similar ones with fillings using all input images. Two experiments of 50 simulations each with different random states were conducted for training the segmentation model U-Net with ResNet-34 backbone to check the effectiveness of this augmentation. The first experiment used only real data for training, while the second included 64 additional images and masks created by the generator based on existing zero-class images. The average Jaccard score among all simulations for the first and second experiments were respectively 94.2 and 96.1. This result indicates that data generated using the proposed augmentation helps improve the quality of segmentation models and this approach can be combined with other augmentation techniques.

2024-01-01T00:00:00Z Мокін, Б. І. Шалагай, Д. О. Мазурук, О. В. Mokin, B. Shalagai, D. Mazuruk, O. https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/42902 2025-01-30T13:21:10Z 2024-01-01T00:00:00Z

Синтез наближених до реалій воєнного сьогодення математичних моделей процесу відновлення та розвитку джерел відновлювальної енергетики України Мокін, Б. І.; Шалагай, Д. О.; Мазурук, О. В.; Mokin, B.; Shalagai, D.; Mazuruk, O. Продовжено аналіз розділу «Енергетична безпека» з «Проекту Плану відновлення України», запропонованого у 2022 році Національною радою з відновлення України, з яким можна ознайомитись за електронними координатами: https://www.kmu.gov.ua/storage/app/sites/1/recoveryrada/ua/restoration-and-developmentof-infrastructure.pdf в частині відновлення та розвитку відновлювальних джерел електроенергетики (ВДЕ). Встановлено, що табличні моделі процесів відновлення та розвитку ВДЕ України класів ГЕС, ГАЕС та СЕС, запропоновані в «Проекті Плану відновлення України» в розділі «Енергетична безпека», що трансформовані нами в детерміновані математичні моделі за допомогою комп’ютерної програми, лише стосовно процесів у ВДЕ класів ВЕС та БіоЕС можуть бути використані для прогнозування, а стосовно ВДЕ класів ГЕС, ГАЕС та СЕС не відповідають реаліям воєнного сьогодення та перших післявоєнних років. Запропоновано доповнити детерміновані моделі ВДЕ класів ГЕС, ГАЕС та СЕС стохастичними складовими з використанням методики генерації імпульсів стаціонарного білого шуму з параметрами, обчисленими за оцінками ступеня руйнації об’єктів ВДЕ України класів ГЕС, ГАЕС та СЕС. Обґрунтовано, що адекватними моделями процесу відновлення та розвитку об’єктів ВДЕ України класів ГЕС, ГАЕС та СЕС є авторегресійні моделі 2-го порядку, для визначення вагових коефіцієнтів в яких застосовується методика Юла–Уокера з її реалізацією у вигляді комп’ютерної програми, розробленої авторами цієї статті, але розміщеної в авторській роботі, вказаній в списку використаної літератури до цієї статті під номером 6. Доведено, що математичні моделі процесів обмеження генерації електроенергії об’єктами СЕС, ВЕС та БіоЕС, графічно задані в «Проекті Плану відновлення України» в розділі «Енергетична безпека» в умовах воєнного сьогодення та перших післявоєнних років не мають під собою об’єктивного підґрунтя.; The analysis of the "Energy Security" section from the "Ukraine Recovery Plan" proposed in 2022 by the National Recovery Council of Ukraine, accessible at the provided electronic coordinates, continues with a focus on the recovery and development of renewable energy sources (RES), the Project is accessible at: https://www.kmu.gov.ua/storage/app/sites/1/recoveryrada/ua/restoration-and-development-of-infrastructure.pdf. It was found that the tabular models of the processes of recovery and development of RES in Ukraine, specifically for hydroelectric power stations (HPS), nuclear power plants (NPPs), and solar power plants (SPPs), proposed in the “Ukraine Recovery Plan” within the “Energy Security” section and transformed by us into the deterministic mathematical models using computer software, are only applicable for forecasting in case of wind power stations (WPS) and bioenergy stations (BioPS). In contrast, RES classes such as HPS, NPPs, and SPPs, do not correspond to the realities of today's warfare and the first post-war years. It is suggested to enhance the deterministic models of RES classes HPS, NPPs, and SPPs with stochastic components using the technique of generating impulses of stationary white noise with parameters calculated according to the estimates of the degree of destruction of RES facilities in Ukraine for HPS, NPPs, and SPPs classes. It is substantiated that adequate models for the process of recovery and development of RES facilities in Ukraine for HPS, NPPs, and SPPs are second-order autoregressive models, where the Yule-Walker method is used to determine the weight coefficients, implemented as a computer program developed by the authors of this article, but located in the author's work listed in the bibliography of this article under number 6. It has been proved that the mathematical models of the processes of limiting electricity generation by SPPs, WPS, and BioPS, graphically presented in the “Ukraine Recovery Plan” in the “Energy Security” section under the conditions of today's warfare and the first post-war years, lack the objective basis.

2024-01-01T00:00:00Z Замицький, О. В. Ільченко, О. В. Zamytskyi, O. Ilchenko, O. https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/42901 2025-01-30T13:20:47Z 2024-01-01T00:00:00Z

Розробка рекомендацій щодо впровадження контактної системи охолодження шахтних турбокомпресорів Замицький, О. В.; Ільченко, О. В.; Zamytskyi, O.; Ilchenko, O. Систему охолодження стисненого повітря використовують не тільки для осушення, але і для зменшення витрати енергії. Найважливішою особливістю ізотермічного процесу є те, що робота, яка витрачається на стиснення газу менше ніж в інших процесах стиснення. Ця особливість визначає економічну доцільність охолодження стисненого газу в компресорах і прагнення наблизитися до ізотермічного процесу. Це означає те, що більшу частину тепла потрібно відводити під час стиснення в робочому колесі. Тому зрозуміло, що в відцентровому компресорі майже неможливо досягти ізотермічного стиснення. Тим менше буде витрата енергії, чим більше дійсний процес буде наближатися до ізотермічного, тобто коли температура газу буде менше підвищуватися в процесі стиснення. Завдяки охолодженню газу в процесі стиснення можна значно зменшити витрату енергії. Охолодження повітря (проміжне та кінцеве у компресорних установках) в основному здійснюється апаратами кожухотрубного типу. Такі апарати мають низку недоліків, найважливішими з яких є: недостатнє охолодження стисненого повітря, утворення відкладень на робочих поверхнях апаратів та підвищений вміст в стисненому повітрі парів вологи та олії. Вказані недоліки погано впливають на якість стисненого повітря і підвищують небезпеку використання пневматичної енергії (можливість гідравлічних ударів, вибухів та пожеж і внутрішнього обмерзання в пневматичних мережах). Перевагами контактних теплообмінників над поверхневими є: відсутність відкладень, зниження корозійно-ерозійного зносу та металоємності, підвищення надійності та температури нагрівання теплоносіїв тощо. Це все зумовлює широке застосування цих апаратів у промисловості та перспективність використання їх в об’єктах нової техніки. Як результат досліджень розроблено конструкцію контактного змішувача — труба Вентурі з регульованою горловиною. Розроблено методику розрахунку конструктивних та експлуатаційних параметрів апаратів контактної системи охолодження шахтних турбокомпресорів. Розроблено рекомендації щодо вибору обладнання для контактної системи охолодження шахтних турбокомпресорів.; The compressed air cooling system is used not only for dehumidification, but also to reduce energy consumption. The most important feature of the isothermal process is that the work required to compress the gas is less than in other compression processes. This feature determines the economic feasibility of cooling compressed gas in compressors and the desire to approach an isothermal process. This means that greater part of the heat must be removed during compression in the impeller. Therefore, it is clear that it is almost impossible to achieve isothermal compression in a centrifugal compressor. The less the energy consumption will be, the more the actual process will approach isothermal, that is, the less the temperature of the gas will rise during the compression process. Thanks to the cooling of the gas during the compression process, energy consumption can be significantly reduced. Air cooling (intermediate and final in compressor units) is mainly carried out by shell-and-tube type devices. Such devices have a number of disadvantages, the most important of which are: insufficient cooling of the compressed air, the formation of deposits on the working surfaces of the devices, and the increased content of moisture and oil vapors in the compressed air. These shortcomings negatively influence the quality of compressed air and increase the danger of using pneumatic energy (the possibility of hydraulic shocks, explosions and fires, and internal icing in pneumatic networks). The advantages of contact heat exchangers over surface heat exchangers are: absence of deposits, reduction of corrosive and erosive wear and metal content, increase of reliability and heating temperature of coolants, etc. All this leads to the widespread use of these devices in industry and the prospect of their use in objects of new technology. As a result of the research, the design of the Venturi contact mixer with an adjustable neck was developed. The methodology for calculating the structural and operational parameters of the contact system cooling devices of mine turbo compressors has been developed. Recommendations for the selection of equipment for the contact cooling system of mine turbo compressors have been developed.

2024-01-01T00:00:00Z Главацька, Л. Ю. Іщенко, В. А. Hlavatska, L. Ishchenko, V. https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/42897 2025-01-30T13:20:26Z 2024-01-01T00:00:00Z

Поводження з відпрацьованими фреонами в Україні Главацька, Л. Ю.; Іщенко, В. А.; Hlavatska, L.; Ishchenko, V. Фреони, які залишаються у використаному холодильному обладнанні, кондиціонерах тощо, становлять загрозу для довкілля, оскільки відносяться до небезпечних відходів, а також суттєво впливають на процеси глобального потепління. З 1987 р. виробництво та застосування деяких фреонів заборонено. На заміну їм з’явились фторвуглеводневі сполуки, які мають нульовий озоноруйнувальний потенціал. Однак, в Україні все ще багато обладнання використовує старі види фреонів. Зменшення викидів парникових газів, що є наслідком проведених заходів щодо заміни холодоагентів, спостерігатиметься лише в подальші десятиліття, коли нові продукти, що є зараз на ринку, стануть відходами. В основному, тип фреону, який використовується в Україні, залежить від уже наявної у країні старої вживаної техніки (переважає застосований фреон R12) та імпорту сучасної техніки (фреони R134a, R600a). Найбільший обсяг фреону застосовується у кондиціонерах (насамперед, у промислових — до 2,5 кг на одиницю обладнання), тоді як побутові холодильники містять досить невелику кількість фреону. В Україні існує протокол проведення утилізації фреоновмісного обладнання. Вилучення фреону може відбуватись різними способами, найпростіший з яких — збір пароподібного холодоагенту. Після цього фреон може як перероблятися для повторного використання, так і відправлятися на утилізацію. В Україні офіційно утилізацією техніки з фреоном займається невелика кількість компаній, які мають спеціальну ліцензію та дозвіл на роботу з хімічними відходами від 1 до 4 класу небезпеки (використовується спеціальне обладнання). В Україні у рекуперованому фреоні можуть бути зацікавлені компанії, які займаються: виробництвом косметики, заповненням газових балонів, виробництвом холодильного обладнання, пожежогасінням, випуском хімічної продукції, виробництвом кондиціонерів, хімчисткою (застосовують засоби для чищення на основі фреону), виробництвом аерозолів (фреони використовують для виштовхування речовин) для машинобудування та обслуговування комп’ютерної техніки тощо. До того ж, під час функціонування обладнання, у разі налаштування, дозаправки чи ремонту обладнання відбуваються витоки фреонів. В статті ці втрати оцінені у 9,5 кг/рік. Метою роботи є дослідження процесів використання й поводження з фреонами у складі використаного обладнання та аналізу екологічно безпечних способів рекуперації відпрацьованих фреонів.; Freons remaining in used refrigerating equipment, air conditioners, etc., pose a danger to the environment, as they are classified as hazardous waste and mostly have a high global warming potential. Since 1987, the production and use of some freons has been banned and they have been replaced by fluorocarbon compounds that have zero ozone-depleting potential. However, in Ukraine, much equipment still use old types of freons. The reduction in greenhouse gas emissions, which reflects the measures taken to replace refrigerants, will be observed only in the next decades, when new products placed on the market will become waste. Basically, the type of freon used in Ukraine depends on the old used equipment already available in the country (predominantly freon R12) and the import of modern equipment (freons R134a, R600a). The largest amount of freon is used in air conditioners (primarily, industrial ones — up to 2.5 kg per unit of equipment), while household refrigerators contain a fairly small amount of freon. In Ukraine, there is a protocol for disposal of freon-containing equipment. Extraction of freon can be provided in various ways, the simplest of which is the collection of vapor refrigerant. After that, freon can be recycled for reuse or sent for disposal. In Ukraine, a small number of companies that have a special license and permit to work with chemical waste of hazard class 1 to 4 (special equipment is used) are officially engaged in the disposal of freon-containing equipment. In Ukraine, companies interested in recovered freon are working in the following fields: production of cosmetics, the filling of gas cylinders, production of refrigerating equipment, fire extinguishing, production of chemical products, production of air conditioners, dry cleaning (they use cleaning agents based on freon), production of aerosols (freons are used for ejection of substances) for mechanical engineering and maintenance of computer equipment, etc. In addition, freon leaks occur during the operation of the equipment, during adjustment, refueling or repair of the equipment. In the article, these losses are estimated at 9.5 kg/year.

2024-01-01T00:00:00Z