https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/50653 2026-04-06T23:11:33Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/50993 Удосконалення алгоритму приховування даних у просторову область із застосуванням зваженої векторної фільтрації та сингулярного спектрального аналізу Яремчук, Ю. Є.; Салієва, О. В.; Катаєв, В. С.; Бондаренко, І. О.; Галицький, А. В.; Yaremchuk, Yu. Ye.; Saliieva, O. V.; Kataiev, V. S.; Bondarenko, I. O.; Halytskyi, A. V. The current state of information technology development necessitates the implementation of highly effective methods and tools to ensure the integrity and confidentiality of digital data. Today, alongside with the traditional cryptographic methods of information protection, steganographic approaches are gaining particular importance, as their main advantage lies in the ability to conceal not only the content of the data but also the very fact of its transmission. Among steganographic methods, the most widely used are techniques for embedding data in the spatial domain of raster images, which is explained by their relative ease of implementation and low computational complexity. At the same time, spatial steganographic methods are vulnerable to various distortions such as filtering, noise attacks, compression, or other image processing operations, which can reduce the robustness of hidden information and increase the risk of data loss. This highlights the need to improve existing methods to enhance their reliability and resilience against malicious impacts. In this regard, the present work proposes a modified steganographic algorithm for information hiding in the spatial domain using Weighted Median Filtering (WMF) and Two-Dimensional Singular Spectrum Analysis (2DSSA). This approach allows effective extraction of structural components of the image and improves the robustness of embedded data without significantly degrading the visual quality of the cover image. Furthermore, the proposed method has been extended by incorporating algorithms aimed at reducing the effects of noise (Gaussian, Salt & Pepper) and enhancing robustness against JPEG compression. To assess the quality of the embedded information, PSNR and SSIM metrics were applied, enabling quantitative comparison of the efficiency of different steganographic approaches, including methods based on Discrete Cosine Transform (DCT) and Least Significant Bit (LSB) substitution. Additionally, an adaptive watermark embedding mechanism has been implemented, which further enhances the reliability of hidden data preservation under real-world conditions.; Сучасний стан розвитку інформаційних технологій вимагає впровадження високоефективних методів та засобів для забезпечення цілісності та конфіденційності цифрових даних. На сьогодні, разом з традиційними криптографічними методами захисту інформації особливого значення набувають стеганографічні підходи, основна перевага яких зумовлена здатністю приховувати не лише зміст даних, а й сам факт їхньої передачі. Серед стеганографічних методів найпоширенішими є методи вбудовування даних у просторову область растрових зображень, що пояснюється їхньою відносною простотою реалізації та низькою обчислювальною складністю. Разом з тим просторові стеганографічні методи є вразливими до різноманітних спотворень, таких як фільтрація, шумові атаки, ущільнення або інші операції обробки зображень, що призводить до зниження стійкості прихованої інформації та можливості її втрати. Це зумовлює необхідність удосконалення наявних методів з метою підвищення їхньої надійності та стійкості до зловмисних впливів. У зв`язку з цим, у роботі запропоновано модифікований стеганографічний алгоритм приховування інформації у просторову область із застосуванням зваженої фільтрації (Weighted Median Filter, WVF) та двовимірного сингулярного спектрального аналізу (2D-SSA), що дозволить ефективно виділити структурні компоненти зображення, підвищити стійкість вбудованих даних без суттєвого погіршення візуальної якості контейнерного зображення. До того ж запропонований метод розширено шляхом впровадження алгоритмів, спрямованих на зменшення впливу зашумлення (Gaussian, Salt & Pepper) та підвищення стійкості до ущільнення з використанням формату JPEG. Для оцінювання якості вбудованої інформації застосовано метрики PSNR і SSIM, які забезпечують можливість кількісного порівняння ефективності різних стеганографічних підходів, зокрема методів, що ґрунтуються на дискретному косинусному перетворенні (DCT) та заміні найменш значущих бітів (LSB). Додатково реалізовано механізм адаптивного вбудовування водяних знаків, що сприяє підвищенню надійності збереження прихованих даних в умовах реальних впливів. 2025-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/50912 Частотний перетворювач температури на основі нанокомпозитного напівпровідникового матеріалу Мартинюк, В. В.; Martyniuk, V. The study presents the results of investigating a new heterometallic complex compound — tetrakis-µ₃-(methoxo)(methanol)- pentakis(acetylacetonato)(tricopper(II), neodymium(III)) methanol (I) of the composition [Cu₃Nd(AA)₅(OCH₃)₄CH₃OH]∙CH₃OH, where HAA = H₃C–C(O)–CH₂–C(O)–CH₃. For the synthesized compound, elemental analysis as well as magnetochemical, IR-spectroscopic, and thermogravimetric studies were performed. Based on the experimental results, it was confirmed that the composition of compound (I) corresponds to the given chemical formula. For this complex, the molar mass (985.5 g/mol) was calculated, along with the number of valence electrons in a molecule (270), the mass of a single molecule, and the total number of molecules in a cylindrical sample with a mass of 0.125 g and a volume of 17.74∙10–9 m3. Additionally, the total number of valence electrons in the sample was determined. It was shown that in the temperature range of 303–423 K, the specific resistance of the pressed powder decreases from 2∙1012 to 5∙104 Ω∙cm, which confirms the semiconductor nature of the studied substance. The band gap width was found to be 1.61 eV. The performed calculations demonstrated that the obtained compound exhibits semiconductor behavior with bipolar conductivity, meaning that charge transport occurs through both electrons and holes. To evaluate the practical applicability of the compound as a temperature-sensitive element, the investigated material was additionally pressed into the form of an SMD thermistor of type 0402 with geometric dimensions of (1×0,5×0,5)∙10–3 m. Mathematical model of a temperature-to-frequency converter based on the nanocomposite material tetrakis-µ₃-(methoxo)(methanol)-pentakis(acetylacetonato)(tricopper(II), neodymium(III)) methanol (I) with an active inductive element was developed. The structure of the device includes three bipolar and MOS transistors. To determine the conversion function, a system of Kirchhoff equations was solved, establishing the dependence of the generation frequency on temperature and obtaining an analytical expression for the conversion function.; Досліджено гетерометалічну комплексну сполуку — тетракіс-µ3-(метоксо)(метанол)-пентакіс(ацетилацетонато)(трикупрум(ІІ), неодим(ІІІ)) метанол (І) складу [Cu₃Nd(AA)₅(OCH₃)₄CH₃OH]∙CH₃OH, де HAA = H₃C–C(O)–CH₂–C(O)–CH₃. Для синтезованої сполуки проведено елементний аналіз, а також магнетохімічні, ІЧ-спектроскопічні та термогравіметричні дослідження. На основі отриманих результатів встановлено, що склад сполуки (І) відповідає цій формулі. Для зазначеного комплексу визначено молярну масу (985,5 г/моль), кількість валентних електронів у молекулі (270), масу однієї молекули, а також визначено загальну кількість молекул у циліндричному зразку масою 0,125 г і об`ємом 17,74∙10–9 м3. Додатково розраховано загальне число валентних електронів у зразку. Встановлено, що в температурному інтервалі 303…423 К питомий опір пресованого порошку зменшується від 2∙10¹² до 5∙10⁴ Ом∙см, що свідчить про напівпровідниковий характер отриманої речовини. Ширина забороненої зони становить 1,61 еВ. Проведеними розрахунками підтверджено, що отримана речовина дійсно проявляє напівпровідникові властивості, причому перенос заряду в ній здійснюється як електронами, так і дірками, тобто має місце двополярна провідність. З метою практичного використання сполуки як термочутливого елемента, досліджуваний матеріал додатково спресовано у форму SMD-терморезистора типу 0402 з геометричними параметрами (1×0,5×0,5)∙10–3 м. Розроблено математичну модель частотного перетворювача температури на основі нанокомпозитного матеріалу тетракіс-µ3-(метоксо)(метанол)-пентакіс(ацетилацетонато)(трикупрум(ІІ), неодим(ІІІ)) метанол (І) та активним індуктивним елементом, яка складається з трьох біполярних та МДН-транзисторів. Для визначення функції перетворення, розв`язано систему рівнянь Кірхгофа та встановлено залежність частоти генерації від температури, отримано аналітичну залежність функції перетворення. 2025-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/50659 Еколого-економічний аналіз природоохоронних технологій використання штаму мікроводорості Chlorella Vulgaris Polikarp Петрук, Р. В.; Пашкевич, Л. П.; Petruk, R.; Pashkevych, L. The article is devoted to the study of the potential of chlorella (Chlorella Vulgaris Polikarp strain) as a universal tool for solving the environmental problems in Ukraine, in particular in the context of soil bioremediation, wastewater treatment and carbon dioxide (CO₂) capture. The article analyzes modern technologies, using Chlorella to solve environmental challenges. In particular, the application of photobioreactors for cultivating chlorella under controlled conditions, biological preparations based on this microalga for restoring degraded soils, as well as systems for treating industrial and municipal wastewater are considered. Separately, local studies in Ukraine are highlighted, demonstrating the effectiveness of chlorella in reducing the content of petroleum products, phenols and heavy metals in soils contaminated by military operations, as well as its use in biotechnological processes for capturing CO2 at industrial facilities, which contributes to reducing the greenhouse effect. The article emphasizes the strategic role of chlorella in restoring the ecosystems of Ukraine, especially in regions affected by anthropogenic impact and military operations. The use of chlorella can not only contribute to environmental purification, but also provide economic benefits as a result of creation new biotechnological products. In the context of global environmental challenges, such as climate change and degradation of natural resources, chlorella is considered a key element in achieving sustainable development in Ukraine. The article emphasizes the need for further research and government support for scaling up these technologies, as well as their integration into national environmental policy. The article presents the first detailed study of the ecological and economic feasibility of using the microalgae strain Chlorella Vulgaris Polikarp to solve environmental problems in Ukraine, in particular in the context of soil bioremediation, wastewater treatment, and carbon dioxide (CO₂) capture. It was foun; Досліджено потенціал хлорели (штам Chlorella Vulgaris Polikarp) як універсального інструменту для вирішення екологічних проблем України, зокрема в контексті біоремедіації ґрунтів, очищення стічних вод і вловлювання вуглекислого газу (CO₂). У статті проаналізовано сучасні технології, які використовують хлорелу для вирішення екологічних викликів. Зокрема, розглянуто застосування фотобіореакторів для культивування хлорели в контрольованих умовах, біопрепаратів на основі цієї мікроводорості для відновлення деградованих ґрунтів, а також систем для очищення промислових і комунальних стічних вод. Окремо висвітлено локальні дослідження в Україні, які демонструють ефективність хлорели у зниженні вмісту нафтопродуктів, фенолів і важких металів у ґрунтах, забруднених унаслідок воєнних дій, а також її використання в біотехнологічних процесах для уловлювання CO2 на промислових об’єктах, що сприяє зменшенню парникового ефекту. Стаття підкреслює стратегічну роль хлорели у відновленні екосистем України, особливо в регіонах, що постраждали від антропогенного впливу та воєнних дій. Використання хлорели може не лише сприяти очищенню довкілля, але й забезпечити економічні вигоди через створення нових біотехнологічних продуктів. У контексті глобальних екологічних викликів, таких як зміна клімату та деградація природних ресурсів, хлорела розглядається як ключовий елемент у досягненні сталого розвитку України. У статті наголошується на необхідності подальших досліджень і державної підтримки для масштабування цих технологій, а також їхньої інтеграції в національну екологічну політику. Вперше проведено детальне дослідження еколого-економічної доцільності застосування штаму мікроводорості Chlorella Vulgaris Polikarp для вирішення екологічних проблем України, зокрема в контексті біоремедіації ґрунтів, очищення стічних вод і вловлювання вуглекислого газу (CO₂). Встановлено, що на сучасному етапі економічно доцільним є використання хлорели для зниження вмісту важких металів у природних водах. 2025-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/50658 Дослідження структурних особливостей відпрацьованих бентонітових глин Сакалова, Г. В.; Бойко, Р. С.; Кочубей, В. В.; Василінич, Т. М.; Крикливий, Р. Д.; Sakalova, H.; Boiko, R.; Kochubei, V.; Vasylinych, T.; Kryklyvy, R. Significant experience is accumulated regarding the usage of natural clays and their modified forms to remove heavy metal ions from wastewater. The main advantages of using clays as adsorbents are their high efficiency, abundance, and relatively low cost. The important area of current scientific research is identifying effective ways to use sorbents that were previously used to treat industrial wastewater and municipal sewage. Using spent sorbent materials effectively reduces the anthropogenic load on the environment and improves technology for creating alternative materials using high-quality clay. This article discusses current trends in reusing bentonite clay-based sorbents in wastewater treatment systems. To determine optimal processing methods for spent bentonites, their main characteristics were identified using X-ray phase (XR) and thermogravimetric (TG) analyses. Based on these findings, a comparative analysis of the advantages and limitations of different approaches to reusing spent clay sorbents was conducted. The object of the research is spent bentonite, previously used for wastewater treatment to remove chromium (III) ions. X-ray phase analysis revealed that the process of heavy metal sorption by bentonite is not merely a surface phenomenon. Rather, it is accompanied by transformations in the clay's interlayer structure, resulting in chromium migration and binding within internal packets via hydrogen and molecular bonds. Thermogravimetric analysis was used to study how temperature affects the structure of clay minerals in control and experimental samples. Promising methods for the utilization of spent bentonites containing heavy metal ions within polyfunctional materials are identified. Utilizing spent bentonite within polyfunctional materials for polymer filling promotes significant resource conservation and enhances the environmental friendliness of industrial processes.; Накопичено значний досвід з викopистaння пpиpoдних глин та їхніх мoдифiкoвaних форм для очищення стічних вод від ioнiв важких металів. Основні переваги використання глин як адсорбентів це висока ефективність, доступність та відносна низька вартість. Важливим напрямком наукових досліджень є визначення ефективних шляхів утилізації глинистих матеріалів, що попередньо використовувались як сорбенти для очищення стічних вод та комунальних стоків. Ефективна утилізація сорбційних матеріалів допомагає не тільки зменшити техногенне навантаження на навколишнє середовище, але і вдосконалити технології створення альтернативних матеріалів внаслідок застосування високоякісного глинистого матеріалу. У статті розглянуто сучасні тенденції повторного використання сорбентів на основі бентонітової глини після їх застосування в системах очищення стічних вод. З метою визначення оптимальних методів переробки відпрацьованих бентонітів визначено їх основні характеристики за допомогою рентгенофазового та термогравіметричного методів аналізу. На основі проведених досліджень здійснено порівняльний аналіз переваг та обмежень різних підходів до утилізації відпрацьованих глинистих сорбентів. Об'єктом дослідження відпрацьовано бентоніт, попередньо використаний для очищення стічних вод від іонів хрому (ІІІ). Результати рентгенофазового аналізу показують, що процес сорбції важкого металу бентонітом є не лише поверхневим процесом; він супроводжується іншими перетвореннями у міжшаровій структурі глини, внаслідок чого хром мігрує та зв'язується у внутрішніх пакетах водневими і молекулярними зв'язками За допомогою термогравіметричного дослідження вивчено вплив температури на структуру глинистого мінералу контрольного та експериментального зразків. Визначено перспективні методи використання відпрацьованих бентонітів, що містять іони важких металів. Утилізація відпрацьованого бентоніту шляхом застосування його у складі поліфункціональних матеріалів для наповнення полімерів сприяє значному підвищенню ресурсозбереження та екологічності промислових виробництв. 2025-01-01T00:00:00Z