Кафедра теплоенергетикиhttps://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/4082026-06-06T03:16:35Z2026-06-06T03:16:35ZApplication of artificial intelligence in scientific research in the field of heat power engineeringOstapenko, O.Остапенко, О. П.https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/516962026-05-29T12:54:15Z2025-01-01T00:00:00ZApplication of artificial intelligence in scientific research in the field of heat power engineering
Ostapenko, O.; Остапенко, О. П.
The study assessed the possibilities of applying artificial intelligence
technologies in scientific research in the field of heat and power engineering. The
possibilities of applying artificial intelligence for modeling, optimization and
forecasting of heat and power systems, including those with non-traditional and
renewable energy sources, were assessed. The possibilities of applying artificial
intelligence for modeling thermodynamic processes and cycles, as well as heat and
mass transfer processes were assessed. The possibilities of applying artificial
intelligence in energy audit and energy modernization were shown. Practical examples
of applying artificial intelligence in heat and power research were given. The
advantages, disadvantages and risks associated with the use of artificial intelligence
technologies in heat and power systems were assessed. Strategies for minimizing the
risks associated with the use of artificial intelligence technologies in research,
optimization and effective safe operation of heat and power systems were proposed.
2025-01-01T00:00:00ZЕтичне використання штучного інтелекту в освітньому процесі при підготовці фахівців технічних спеціальностейОстапенко, О. П.Ostapenko, O. P.https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/516922026-05-29T12:57:04Z2026-01-01T00:00:00ZЕтичне використання штучного інтелекту в освітньому процесі при підготовці фахівців технічних спеціальностей
Остапенко, О. П.; Ostapenko, O. P.
The article examines the problem of ethical use of artificial intelligence (AI) in the educational process when training specialists in technical specialties in the context of the rapid development of generative technologies and the mass implementation of large language models 2022. Five key ethical principles that should govern the implementation of AI technologies in education are analyzed: human dignity and autonomy (protection of privacy and the right to independent decision-making), fairness and non-discrimination (prevention of algorithmic bias), trust and transparency (understandability of decision-making mechanisms by AI systems), academic integrity (forming a culture of responsible use of technology) and informed choice (making decisions based on evidence of pedagogical effectiveness). The current regulatory framework is examined in detail, in particular the EU Regulation on Artificial Intelligence (AI Act) 2024 with its risk-based approach and classification of systems by category (prohibited practices, high-risk systems, transparency requirements), as well as the GDPR and its significance for the educational environment. Special attention is paid to the specifics of using AI for technical specialties, artificial intelligence tools can support the creation of individualized educational content, personalization of learning trajectories, automated knowledge assessment, design of interactive simulations and virtual laboratories, as well as the development of professional competencies of future engineers and IT specialists. Comprehensive practical recommendations are presented for teachers and administration of higher education institutions on the phased implementation of AI, including the need to ensure transparency of the functioning of systems, organize meaningful human supervision, protect students\" personal data, prevent algorithmic bias, and conduct data protection impact assessments and fundamental rights. Critical risks associated with the use of AI in education are discussed: threats to academic integrity through unauthorized use of generative models, the possibility of discrimination through biased learning data, overreliance on technology and loss of critical skills, issues of student data confidentiality, the problem of \"hallucinations\" in large language models and their impact on the actual accuracy of educational content. A systematic approach to planning the implementation of AI tools is proposed, which involves a preliminary assessment of compliance with pedagogical goals, piloting with specific cohorts of students, ongoing monitoring of effectiveness and safety, establishing cooperation with technology providers, involving students and parents in the decision-making process, as well as continuous professional training of pedagogical staff on AI literacy in accordance with the DigComp 3.0 framework. The dual role of engineering students as users and developers of AI systems is emphasized, which requires an in-depth understanding of the ethical, social and technical aspects of the functioning of artificial intelligence. The results of the study can be used to develop institutional policies on the ethical use of AI in higher technical education, create methodological recommendations for teachers and form curricula with the integration of AI competencies.; У статті досліджується проблема етичного використання штучного інтелекту (ШІ) в освітньому процесі при підготовці фахівців технічних спеціальностей в контексті стрімкого розвитку генеративних технологій та масового впровадження великих мовних моделей з 2022 року. Аналізуються п\"ять ключових етичних принципів, що мають регулювати впровадження ШІ-технологій в освіті: людська гідність та автономія (захист приватності та права на самостійне прийняття рішень), справедливість та недискримінація (запобігання алгоритмічній упередженості), довіра та прозорість (зрозумілість механізмів прийняття рішень ШІ-системами), академічна доброчесність (формування культури відповідального використання технологій) та обґрунтований вибір (прийняття рішень на основі доказів педагогічної ефективності). Детально розглядаються актуальні нормативно-правові рамки, зокрема Регламент ЄС щодо штучного інтелекту (AI Act) 2024 року з його ризик-орієнтованим підходом та класифікацією систем за категоріями (заборонені практики, високоризикові системи, вимоги прозорості), а також GDPR і їх значення для освітнього середовища. Особлива увага приділяється специфіці використання ШІ для технічних спеціальностей, де інструменти штучного інтелекту можуть підтримувати створення індивідуалізованого навчального контенту, персоналізацію траєкторій навчання, автоматизоване оцінювання знань, проектування інтерактивних симуляцій та віртуальних лабораторій, а також розвиток професійних компетентностей майбутніх інженерів та IT-фахівців. Представлено комплексні практичні рекомендації для викладачів та адміністрації закладів вищої освіти щодо поетапного впровадження ШІ, включаючи необхідність забезпечення прозорості функціонування систем, організації значущого людського нагляду, захисту персональних даних студентів, запобігання упередженості алгоритмів та проведення оцінок впливу на захист даних і фундаментальні права. Обговорюються критичні ризики, пов\"язані з використанням ШІ в освіті: загрози академічній доброчесності через несанкціоноване використання генеративних моделей, можливість дискримінації через упереджені дані навчання, надмірна залежність від технологій та втрата критичних навичок, питання конфіденційності даних студентів, проблема \"галюцинацій\" у великих мовних моделях та їх вплив на фактичну точність навчального контенту. Запропоновано системний підхід до планування впровадження ШІ-інструментів, що передбачає попередню оцінку відповідності педагогічним цілям, пілотування з певними когортами студентів, постійний моніторинг ефективності та безпеки, налагодження співпраці з постачальниками технологій, залучення студентів та батьків до процесу прийняття рішень, а також безперервне професійне навчання педагогічних працівників з питань ШІ-грамотності відповідно до рамки DigComp 3.0. Підкреслюється подвійна роль студентів технічних спеціальностей як користувачів та розробників ШІ-систем, що вимагає поглибленого розуміння етичних, соціальних та технічних аспектів функціонування штучного інтелекту. Результати дослідження можуть бути використані для розробки інституційних політик щодо етичного використання ШІ у вищій технічній освіті, створення методичних рекомендацій для викладачів та формування навчальних програм з інтеграцією ШІ-компетентностей.
2026-01-01T00:00:00ZЕнергетична безпека України в умовах воєнної загрози: аналіз критичної інфраструктури, оцінка втрат і подолання вразливостей через децентралізацію і кібербезпекуОстапенко, О. П.Ostapenko, O. P.https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/516912026-05-29T13:04:35Z2026-01-01T00:00:00ZЕнергетична безпека України в умовах воєнної загрози: аналіз критичної інфраструктури, оцінка втрат і подолання вразливостей через децентралізацію і кібербезпеку
Остапенко, О. П.; Ostapenko, O. P.
The full-scale armed aggression against Ukraine showed a critical level of vulnerability of the national energy infrastructure, which historically developed as a centralized system with large generating and processing nodes. The study found that the vulnerability of the energy system is shaped by a combination of factors: excessive centralization of electricity production, dependence on several oil refineries, linear network configuration, and historical dependence on outdated technological standards the Soviet period. The study includes a comprehensive analysis of the international regulatory framework, in particular the EU Regulations: Cybersecurity Act (EU) 2019/881, which sets standards for the certification of products and services; Cyber Resilience Act (EU) 2024/2847, which introduces horizontal cybersecurity requirements for products with digital elements and requires the implementation of the \"security by design\" principle; and AI Act (EU) 2024/1689, which establishes a regulatory regime for artificial intelligence systems, including requirements for transparency, documentation and human control. These regulations form the basis for harmonizing Ukrainian legislation in the field of energy security. The study identified three main areas for increasing the resilience of the energy system: (1) decentralization of generation and development of local energy systems based on microgrids and renewable energy sources; (2) strengthening the physical protection of critical facilities through engineering shelter, redundancy and spatial dispersion; (3) building integrated cyber defense based on specialized industry Security Operation Centers, network segmentation, multi-factor authentication, and AI-based anomaly detection. The article includes recommendations for establishing a national energy cybersecurity center, developing technical standards harmonized with the EU, introducing mandatory reporting of cyber incidents, developing human resources, and attracting international financing (including through \"Green bonds\" for renewable energy projects). Practical examples of successful implementation in Estonia, Lithuania, and Poland are considered, which were able to invest in decentralized energy while adhering to European standards. The proposed approaches can be applied in planning the reconstruction of energy facilities, forming regional resilience strategies and preparing regulatory documents regulating the security of critical infrastructure. The scientific novelty lies in the combination of structural, spatial, cybernetic analysis taking into account the requirements of international EU regulations, which made it possible to form a holistic vision of the vulnerability of the energy system during war and the ways of its transformation in response to modern challenges. The conclusions are of practical importance for state authorities, operators of the fuel and energy complex, analytical centers and international partners who develop programs for the restoration and protection of critical energy infrastructure in the conditions of a prolonged military threat and European integration of Ukraine.; Повномасштабна збройна агресія проти України показала критичний рівень вразливості національної енергетичної інфраструктури, яка історично розвивалася як централізована система з великими генерувальними та переробними вузлами. Дослідження встановило, що вразливість енергосистеми формується сукупністю факторів: надмірною централізацією виробництва електроенергії, залежністю від кількох нафтопереробних заводів, лінійною конфігурацією мереж та історичною залежністю від застарілих технологічних стандартів радянського періоду. Дослідження включає комплексний аналіз міжнародної нормативної бази, зокрема Регламентів ЄС: Cybersecurity Act (EU) 2019/881, що встановлює стандарти сертифікації продуктів та послуг; Cyber Resilience Act (EU) 2024/2847, що запроваджує горизонтальні вимоги кібербезпеки для виробів з цифровими елементами та потребує впровадження принципу \"security by design\"; та AI Act (EU) 2024/1689, що встановлює нормативний режим для систем штучного інтелекту, включаючи вимоги до прозорості, документації та людського контролю. Ці регламенти становлять основу для гармонізації українського законодавства у сфері енергетичної безпеки. Дослідження виокремило три основні напрями підвищення стійкості енергетичної системи: (1) децентралізацію генерації та розвиток локальних енергетичних систем на основі мікромереж та відновлюваних джерел енергії; (2) посилення фізичного захисту критичних об\"єктів через інженерне укриття, резервування та просторове розосередження; (3) розбудову інтегрованого кіберзахисту з опорою на спеціалізовані галузеві Security Operation Centers, сегментацію мереж, багатофакторну автентифікацію та AI-системи для виявлення аномалій. Стаття включає рекомендації щодо створення національного центру кібербезпеки енергетики, розроблення технічних стандартів гармонізованих з ЄС, запровадження обов\"язкового звітування про кіберінциденти, розвитку кадрового потенціалу та залучення міжнародного фінансування (у тому числі через \"Green bonds\" для проектів відновлюваної енергетики). Розглядаються практичні приклади успішного впровадження у Естонії, Литві та Польщі, які змогли інвестувати в децентралізовану енергетику при дотриманні європейських стандартів. Запропоновані підходи можуть бути застосовані при плануванні реконструкції енергетичних об\"єктів, формуванні регіональних стратегій стійкості та підготовці нормативних документів, що регулюють безпеку критичної інфраструктури. Наукова новизна полягає у поєднанні структурного, просторового, кібернетичного аналізу з врахуванням вимог міжнародних регламентів ЄС, що дало змогу сформувати цілісне бачення вразливості енергетичної системи під час війни та шляхів її трансформації у відповідь на сучасні виклики. Висновки мають практичне значення для органів державної влади, операторів паливно-енергетичного комплексу, аналітичних центрів та міжнародних партнерів, які розробляють програми відновлення та захисту критичної енергетичної інфраструктури в умовах тривалої воєнної загрози та європейської інтеграції України.
2026-01-01T00:00:00ZАналіз заходів для підвищення енергоефективності житлового будинкуСтепанов, Д. В.Резидент, Д. М.Мартиненко, В. В.Stepanov, D. V.Rezydent, D. M.Martynenko, V. V.https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/503192025-12-22T13:53:44Z2024-01-01T00:00:00ZАналіз заходів для підвищення енергоефективності житлового будинку
Степанов, Д. В.; Резидент, Д. М.; Мартиненко, В. В.; Stepanov, D. V.; Rezydent, D. M.; Martynenko, V. V.
The current state of energy efficiency of the housing stock and the share of energy consumed by residential buildings in
the overall energy balance of the country are characterized. The relevance of increasing the energy efficiency of residential buildings is shown, which will allow to significantly reduce the consumption of fossil fuels and electricity, as well as
reduce the amount of harmful emissions into the environment. Ways to solve the problems of thermal modernization of
buildings are analyzed, including energy certification, introduction of renewable energy sources and heat recovery in
ventilation systems. The normative requirements for determining the main indicators of energy efficiency of the building,
namely the specific thermal resistances of the enclosing structures and the specific energy consumption of the building
for heating and cooling are given.
The energy efficiency class "D" was assigned to a new multi-apartment residential building with thermal resistances of
the enclosure structures and gas boilers in the heated rooms according to the standards. Measures to increase the energy
efficiency of the building are proposed and their impact on such indicators as specific energy consumption of heating and
cooling, specific consumption of primary energy, specific emissions of greenhouse gases is estimated.
The effect of strengthening the thermal insulation of the external walls and the building covering was analyzed in comparison with the normative values of the reduced thermal resistance of the fences. The results of reducing energy consumption and greenhouse gases due to the introduction of heat recovery of the ventilation system of built-in public spaces are
shown. The effect of installing a condensing gas boiler and an air-to-water or air-to-air heat pump is given. The results of
determining the effectiveness of the use of centralized heat supply to meet the needs of heating and hot water supply of a
multi-apartment residential building were evaluated.; Охарактеризовано сучасний стан енергоефективності житлового фонду та частку енергії, що споживають житлові будинки в загальному енергобалансі країни. Наведено актуальність підвищення енергоефективності житлових будинків, що дозволить суттєво зменшити споживання викопних палив та електроенергії, а також скоротити обсяги шкідливих викидів в навколишнє середовище.
Проаналізовано шляхи розв`язання проблем термомодернізації будівель, серед яких енергетична сертифікація, впровадження відновлюваних джерел енергії та рекуперація теплоти в системах вентиляції. Наведено нормативні вимоги щодо визначення основних показників енергоефективності будівлі, а саме приведених термічних опорів огороджувальних конструкцій та питомого енергоспоживання будівлі на опалення та охолодження.
Для нового багатоквартирного будинку з відповідними нормативам термічними опорами огороджувальних конструкцій та газовими котлами в опалюваних приміщеннях визначено клас енергоефективності «D». Запропоновано заходи підвищення енергоефективності будівлі і оцінено їхній вплив на
такі показники як питоме енергоспоживання опалення та охолодження, питомі витрати первинної енергії, питомі викиди парникових газів.
Проаналізовано вплив посилення теплової ізоляції зовнішніх стін та покриття будинку в порівнянні з нормативними значеннями приведеного термічного опору огороджень. Показано результати зменшення витрат енергії та парникових газів внаслідок впровадження рекуперації теплоти системи вентиляції вбудованих громадських приміщень. Наведено вплив встановлення конденсаційного газового котла та теплового насоса «повітря–вода» або «повітря–повітря». Оцінено результати
визначення ефективності використання централізованого теплопостачання для забезпечення потреб опалення та гарячого водопостачання багатоквартирного будинку.
2024-01-01T00:00:00Z