https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/7778 Sun, 26 Apr 2026 14:24:42 GMT 2026-04-26T14:24:42Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/51219 Застосування штучного інтелекту в наукових дослідженнях у галузі теплоенергетики: можливості, виклики та етичні аспекти Остапенко, О. П.; Ostapenko, O. P. The article provides a comprehensive analysis of the current state and prospects for the application of artificial intelligence (AI) technologies in scientific research and educational purposes in the field of thermal power engineering, taking into account technical, methodological, and ethical and legal aspects. Four key areas of use of machine learning methods and neural networks are considered: forecasting and optimization of thermal processes, predictive maintenance of thermal power equipment, optimization of operating modes of thermal generating units, as well as computer modeling of combustion and control of emissions of harmful substances. It is shown that physically informed neural networks (PINN) and hybrid approaches ensure the physical correctness of results even with a limited amount of training data. It is established that predictive maintenance systems are able to reduce unplanned equipment downtime and reduce repair costs. Special attention is paid to methodological challenges: problems of data quality and representativeness, interpretability of models, and correct validation of time series. The requirements of the EU Regulation on Artificial Intelligence (EU AI Act 2024/1689) for AI systems in critical infrastructure are analyzed – in particular, the requirements for risk management, algorithm transparency and human oversight. The prospects of the concept of a digital twin of a thermal energy facility and the role of generative AI in accelerating scientific research are substantiated. Systemic barriers to the implementation of AI solutions in the industry are identified and the need for interdisciplinary training of specialists is emphasized. It was determined that promising areas of further research are the development of standardized methodological protocols for validating AI models in the thermal power industry, the development of methods for applying AI for applied problems in the industry, as well as the study of organizational and ethical aspects of implementing AI solutions at energy enterprises.; У статті здійснено комплексний аналіз сучасного стану та перспектив застосування технологій штучного інтелекту (ШІ) у наукових дослідженнях та освітніх цілях у галузі теплоенергетики з урахуванням технічних, методологічних та етико-правових аспектів. Розглянуто чотири ключові напрями використання методів машинного навчання і нейронних мереж: прогнозування та оптимізація теплових процесів, предиктивне технічне обслуговування теплоенергетичного обладнання, оптимізація режимів роботи теплових генерувальних установок, а також комп`ютерне моделювання горіння та управління викидами шкідливих речовин. Показано, що фізично-інформовані нейронні мережі (PINN) та гібридні підходи забезпечують фізичну коректність результатів навіть при обмеженому обсязі навчальних даних. Встановлено, що системи предиктивного обслуговування здатні скоротити незаплановані простої обладнання і знизити витрати на ремонт. Окрему увагу приділено методоло- гічним викликам: проблемам якості та репрезентативності даних, інтерпре- тованості моделей та коректної валідації часових рядів. Проаналізовано вимоги Регламенту ЄС про штучний інтелект (EU AI Act 2024/1689) щодо систем ШІ у критичній інфраструктурі – зокрема, вимоги до управління ризиками, прозорості алгоритмів і людського нагляду. Обґрунтовано перспективність концепції цифрового двійника теплоенергетичного об`єкта та роль генеративного ШІ в прискоренні наукових досліджень. Визначено системні бар`єри для впровадження ШІ-рішень у галузі та підкреслено необхідність міждисциплінарної підготовки фахівців. Визначено, що перспективними напрямками подальших досліджень є розробка стандар- тизованих методологічних протоколів для валідації ШІ-моделей у теплоенер- гетиці, розвиток методів застосування ШІ для прикладних задач галузі, а також вивчення організаційних та етичних аспектів впровадження ШІ-рішень на енергетичних підприємствах. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/51219 2026-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/51216 Математична модель вібраційної машини з віброзбуджувачем, у якого вісь дебалансного вала розташована перпендикулярно до напрямку руху Васильєв, О. С.; Яковенко, А. М.; Vasyliev, О. S.; Yakovenko, A. M. Vibration plays a key role in improvement and optimization of various technological processes, allowing not only to increase their efficiency but also to enhance quality indicators. Many modern technologies have become possible due to the introduction of vibration methods. In construction and engineering projects, a special place is occupied by the compaction of materials, it considerably l determines the stability and reliability of the structures. The sealing parameters of the materials which are controlled by the vibrating units are crucial to achieve the required quality. Particular attention should be paid to compact road equipment, for example, vibration plates, which are extremely useful for sealing materials in small private areas and in confined spaces. This study examines the operation of such devices, equipped with mechanisms that generate vibration, with the aim of determining the optimal parameters for improving the efficiency and quality of compaction. The authors of the article analyze the key parameters of the vibrating machine that affect the quality of material compaction. The main objective is to study factors such as vibration amplitude, friction force, load and applied force to move the vibration device, and to determine their relationship with the final seal quality. The study of these parameters allows to set optimal values for achieving the maximum quality of compaction. The development of a mathematical model of a vibrating plate will enable to perform mathematical modeling in order to optimize the specified parameters. This is aimed at improving energy savings, technological capabilities and traction force required to move the vibrating device. The creation of such a model will be an important step in increasing the efficiency of the vibrating plate and will allow to reduce energy consumption, while maintaining the high quality of material compaction. Mathematical modeling will also make it possible to predict the behavior of the system during operation, taking into account various influencing factors, which, in turn, will increase the reliability and durability of structures.; Вібрація відіграє ключову роль у вдосконаленні та оптимізації багатьох технологічних процесів, дозволяючи не лише підвищити їхню ефективність але й поліпшити якісні показники. Багато сучасних технологій стали можливими завдяки впровадженню вібраційних методів. У будівництві та інженерних проектах особливе місце посідає ущільнення матеріалів, яке значною мірою визначає стабільність та надійність конструкцій. Параметри ущільнення матеріалів які регулюються вібраційними установками, мають вирішальне значення для досягнення необхідної якості. Особливої уваги заслуговує компактна дорожня техніка, наприклад, вібраційні плити, які є надзвичайно корисними для ущільнення матеріалів на невеликих приватних ділянках та в умовах обмеженого простору. У дослідженні розглянуто роботу саме таких пристроїв, оснащених механізмами, що генерують вібрацію, з метою визначення оптимальних параметрів для підвищення ефективності та якості ущільнення. Автори статті аналізують ключові параметри вібраційної машини, що впливають на якість ущільнення матеріалів. Основна мета полягає у вивченні факторів, таких як амплітуда вібрації, сила тертя, навантаження та прикладена сила для переміщення вібраційного пристрою, а також у визначенні їх взаємозв’язку з кінцевою якістю ущільнення. Вивчення цих параметрів дозволяє встановити оптимальні значення для досягнення максимальної якості ущільнення. Розробка математичної моделі вібраційної плити дозволить здійснювати математичне моделювання з метою оптимізації зазначених параметрів. Це спрямовано на покращення енергозбереження, технологічних можливостей та тягової сили необхідної для переміщення вібраційного пристрою. Створення такої моделі стане важливим кроком у підвищенні ефективності роботи вібраційної плити та дозволить зменшити витрати енергії, зберігаючи високу якість ущільнення матеріалів. Математичне моделювання також дасть змогу прогнозувати поведінку системи під час експлуатації, враховуючи різні фактори впливу, що також підвищить надійність і довговічність конструкцій. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/51216 2024-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/51215 Підвищення рівня безпеки об’єктів критичної інфраструктури транспорту на основі геопросторового аналізу акустичних портретів повітряних загроз Босий, Д. О.; Саблін, О. І.; Потапчук, І. Ю.; Bosyi, D. O.; Sablin, O. I.; Potapchuk, I. Yu. The article discusses an approach to improving the safety of facilities that do not interrupt technological processes after an air raid alert, in particular, critical transport infrastructure, based on object-based identification of air hazards. Existing methods for detection and recognition of the air targets, such as attack drones and cruise missiles, are reviewed. It has been determined that for early detection of air hazards at the local level, the acoustic identification method is effective in terms of cost, simplicity and range. To implement it, the structure of the identification system is considered, built on the basis of the use of modern element base, including highly sensitive acoustic sensors capable of distinguishing sounds at a distance of up to 2.5 km and a system for processing and radio transmission of information at the distance of up to 10 km. To identify various types of air hazards by their acoustic radiation and separate it extraneous noise, unique acoustic portraits of attack drones and cruise missiles are identified in the research on the base of spectral analysis. For this purpose, a statistical study was carried out of a large volume of data of the acoustic noise of drones and cruise missiles, the information is obtained the open sources. The resulting acoustic portraits of various types of air hazards in the form of the spectral density of the acoustic signal reflect the significant distinctive features of the amplitude-frequency characteristics of acoustic radiation depending on the type of air hazard. In order to implement the proposed method, a special device for measuring the acoustic signal and other digital parameters with wireless data transmission based on ZigBee and LoRaWan technologies has been developed. The device can be configured to distinguish between low-intensity sounds and noises in the required frequency ranges inherent in acoustic portraits, after the identification it switches “sleep mode” to active mode, which ensures its energy efficiency.; Розглянуто підхід до підвищення безпеки об’єктів, що не зупиняють технологічні процеси після оголошення повітряної тривоги, зокрема критичної інфраструктури транспорту, на основі об’єктової ідентифікації повітряних небезпек. Розглянуті наявні методи виявлення і розпізнавання повітряних цілей, таких як ударні дрони та крилаті ракети. Визначено, що для завчасного виявлення повітряної небезпеки на локальному рівні ефективним з погляду вартості, простоти та дальності дії є метод акустичної ідентифікації. Для його реалізації розглянута структура системи ідентифікації, побудована на основі використання сучасної елементної бази, що включає в себе високочутливі акустичні датчики, здатні до розрізнювання звуків на відстані до 1 км та систему оброблення та радіопередавання інформації на відстань до 10 км. Для виявлення різних типів повітряних небезпек за їхнім акустичним випромінюванням і відокремлення його від сторонній шумів в статті на основі спектрального аналізу визначені унікальні акустичні портрети ударних дронів та крилатих ракет. Для цього проведено статистичне дослідження великого обсягу даних акустичних шумів дронів і крилатих ракет, отриманих з відкритих джерел інформації. В підсумку отримані акустичні портрети різних типів повітряних небезпек у вигляді спектральної щільності акустичного сигналу відображають суттєві відмінні ознаки амплітудно-частотних характеристик акустичного випромінювання залежно від типу повітряної загрози. З метою впровадження запропонованого методу розроблено спеціальний пристрій вимірювання акустичного сигналу та інших цифрових параметрів з безпровідною передачею даних на основі технологій ZigBee та LoraWan. Пристрій може налаштовуватись на розрізнення звуків і шумів малої інтенсивності в необхідних частотних діапазонах, притаманних акустичним портретам, після виділення яких він переходить з «режиму сну» в активний, чим забезпечується його енергоекономічність. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/51215 2024-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/51214 Підхід до безпеки та організації мереж ІОТ з використанням блокчейн технології Чепель, Л. В.; Бойко, Ю. В.; Chepel, L. V.; Boyko, Yu. V. The rapid development of the Internet of Things (IoT) lacks a universal security mechanism for devices due to their diversity and hardware limitations. However, employing distributed networks, additional encryption, limiting unused data transmission channels, implementing collective device certification, using digital signatures, and filtering data packets can secure devices against classical attack scenarios. The paper examines the challenges and potential attacks on the security of IoT devices. For optimal security control in traditional networks, the use of software-controlled networks is recommended. Usage of fog computing reduces the risks associated with a central node, but other security risks remain. More comprehensive solution involves integrating blockchain with IoT devices. The paper reviews several existing systems that offer more comprehensive security but still have certain shortcomings, which the authors attempt to address in the proposed model. The proposed IoT network model using blockchain consists of multiple layers - a sensor and low-power device layer and a local blockchain network layer, which are combined into a cluster. Communication between layers is ensured by symmetric and asymmetric encryption, and the network operation rules can be regulated by smart contracts. Additionally, there is interaction between clusters, making the system scalable, decentralized, and secure.; В стрімкому розвитку інтернету речей (IoT) немає універсального механізму безпеки пристроїв через їхню різноманітність і апаратну обмеженість, проте використання розподіленої мережі, додаткового шифрування, обмеження невикористовуваних каналів передачі даних, ввід колективної атестації пристроїв, використання цифрових підписів, фільтрування пакетів даних дозволяють убезпечити пристрої від атак в класичному варіанті реалізації. Розглянуто виклики та можливі атаки на безпеку пристроїв інтернету речей: для найкращого контролю безпеки в класичних мережах є використання програмно керованих мереж. Використання туманних обчислень знищує ризики центрального вузла, проте залишаються інші безпекові ризики. Альтернативою та комплексним рішенням є поєднання блокчейну з пристроями інтернету речей. Розглянуто декілька наявних систем, які дозволяють комплексно організувати безпеку, проте навіть вони мають певні недоліки, які автори спробували виправити в запропонованому варіанті побудови мережі інтернету речей. Запропонований варіант побудови мережі інтернету речей з використанням блокчейн складається з декількох шарів: шару сенсорів та малопотужних пристроїв та шару локальної блокчейн-мережі, які об’єднуються в кластер. Комунікація між шарами забезпечена симетричним та асиметричним шифруванням, а правила роботи мережі можуть регулюватись смарт-контрактами. До того ж, існує взаємодія між кластерами, через що система є масштабованою, децентралізованою та безпечною. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/51214 2024-01-01T00:00:00Z