ISSN 2224-087X (Друкована версія)
ISSN 2224-0888 (Online версія)

Збірник наукових праць "Електроніка та інформаційні технології"

(З 1966 року до 2010 року виходив під назвою "Теоретична електротехніка")

Свідоцтво про державну реєстрацію КВ № 17618-6468ПР від 11.02.2011 р.

Головна сторінка Пошук Правила оформлення статей English     Русский

Випуск 11

Випуск 11, Сторінки: 3-20
ОБЧИСЛЮВАЛЬНІ МЕТОДИ У ПЛАЗМОНІЦІ. 3. МЕТОД СКІНЧЕННИХ РІЗНИЦЬ У ЧАСОВІЙ ОБЛАСТІ
І. Болеста, А. Демчук, О. Кушнір
У статті представлена третя частина огляду обчислюваних методів, які активно використовуються у задачах плазмоніки, а саме - метод інтегрування рівнянь Максвела у часовій області (FDTD). Цей метод дозволяє обраховувати оптичні відгуки плазмонних структур будь-якої складності та довільної форми. Однак, універсальність методу накладає високі вимоги до обчислювальної техніки, тому для реального моделювання необхідно проводити оптимізацію для підвищення ефективності обчислення. Показано, наскільки ефективним може бути розпаралелення для обрахунків у межах цієї моделі. Також у статті представлені результати моделювання оптичних спектрів та локального підсилення електро-магнітного поля хвилі світла, отримані авторами.
PDF-версія

Випуск 11, Сторінки: 21-29
МОДЕЛЮВАННЯ РЕЗОНАНСНОГО ВИХОРОСТРУМОВОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА ТРАНСФОРМАТОРНОГО ТИПУ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ПРОМІЖКУ МІЖ МАГНІТОПРОВОДОМ І ФЕРОМАГНІТНИМ ЗРАЗКОМ
Д. Трушаков, О. Козловський, С. Рендзіняк
Стаття містить результати теоретичних досліджень взаємодії вихорострумового дефектоскопу зі зв’язаним вимірювальним коливальним контуром з трансформаторним зв’язком з феромагнітними зразками з метою підвищення точності вихорострумового контролю. В основу роботи вихорострумових дефектоскопів покладено резонансний спосіб відстроювання від впливу зазору. Досліджено взаємодію електромагнітного поля обмотки вихорострумового перетворювача з феромагнітним зразком. Такий прилад застосовують у вихорострумовій (електромагнітній) дефектоскопії для автоматичного і ручного контролю металевих виробів у випадках, коли важко здійснити фіксацію зазору між накладним вихорострумовим перетворювачем (котушкою індуктивності) з вимірювальним коливальним контуром і контрольованою поверхнею феромагнітного виробу. Вирішено проблему підвищення точності вихорострумового контролю шляхом уточненого розрахунку характеристик вимірювальної системи резонансного вихорострумового дефектоскопа.
PDF-версія

Випуск 11, Сторінки: 30-38
ВПЛИВ АНІЗОТРОПНОЇ ВЗАЄМОДІЇ НЕСПІВМІРНОЇ НАДСТРУКТУРИ НА ПОВЕДІНКУ ПОКАЗНИКІВ ЛЯПУНОВА
С. Свелеба, І. Катеринчук, І. Куньо, І. Карпа, Я. Шмигельський
Вперше для групи кристалів $mathrm{A_{2}BX_{4}}$, які володіють неспівмірною надструктурою були розраховані показники Ляпунова в широкому діапазоні параметрів, які визначають динаміку неспівмірної надструктури. Для розрахунку показників Ляпунова неявним методом Адамса-Мултона та Рунге-Кута в програмному середовищi Python з використанням бібліотеки JiTCODE. Встановлено що для неспівмірної надструктури характерне позитивне значення одного показника Ляпунова, та від’ємне значення інших трьох показників. Оскільки третій показник набуває значення, яке значно перевищує суму всіх інших, то неспівмірна надструктура характеризується як система що має атрактор. Для неспівмірної надструктури яка описується двокомпонентним параметром порядку характерний спектр показників Ляпунова, який характеризується сталим додатнім значенням першого показника Ляпунова. Сильно вироджена аномальна поведінка третього і четвертого показника Ляпунова, засвідчують, що неспівмірній надструктурі притаманний як гіперхаос, що на думку авторів описує появу хаотичної фази, так і встановлення квазістабільного стану з появою довгоперіодичних співмірних фаз. Отримані Фур’є спектри неспівмірної надструктури засвідчують, що основний стан системи характеризується стабільною критичною точкою, яка є атрактором.
PDF-версія

Випуск 11, Сторінки: 39-51
РЕАЛІЗАЦІЯ СИГМОЇДАЛЬНИХ ФУНКЦІЙ АКТИВАЦІЇ НА ПЛІС ДЛЯ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ
І. Цмоць, В. Рабик, І. Ігнатєв
Розроблено та модифіковано методи апроксимації функції активації нейронних мереж (сигмоїдальна функція, тангенс гіперболічний), використовуючи кусково-лінійну апроксимацію і апроксимацію поліномом другого порядку. Виконано оцінку точності апроксимації цими методами сигмоїдальної функції та її похідної. Для розглянутих методів апроксимації розроблено структурні схеми, які реалізовані мовою VHDL з використанням елементів бібліотек Quartus II на FPGA. Наведено апаратні ресурси, необхідні для реалізації.
PDF-версія

Випуск 11, Сторінки: 52-60
ЧИ МОЖЕ ТВІТТЕР ПЕРЕДБАЧИТИ ІМ’Я КОРОЛІВСЬКОГО НЕМОВЛЯТИ?
Б. М. Павлишенко
Повідомлення Twitter характеризуються високою щільністю контекстно-значущих ключових слів. Це дає можливість вивчати мікроблоги за допомогою інтелектуального аналізу даних з метою виявлення семантичних зв’язків між основними поняттями та предметами обговорення в мікроблогах. Перспективним є аналіз часових залежностей ключових кількісних характеристик тематичних понять у повідомленнях мікроблогів Твіттера. В даній роботі проаналізовано можливу кореляцію між суспільною думкою користувачів Твіттера і прийняттям рішень впливових у суспільстві осіб. Однією з подій літа 2013 року, які широко обговорювались у соціальних мережах, було народження британського принца. У соціальних мережах, зокрема, велись дискусії щодо можливого імені королівського немовляти. Це не є серйозна наукова проблема, якщо її розглядати буквально. Головна мета цього дослідження - перевірити, чи існує кореляція між висловлюваннями користувачів соціальної мережі та прийняттям рішень особами, які є впливовими в деяких сферах суспільства. У дослідженні використовуються методи кількісної обробки природної мови, теорія частих множин, алгоритми візуального відображення спільнот користувачів. Проаналізовано часову динаміку частот ключових слів. Аналіз показав, що основне ім’я George новонародженого принца домінувало у спектрі імен до офіційного оголошення. З отриманих результатів випливає, що теорія частих множин дозволяє отримати точніше прогнозування для повного найменування порівняно з аналізом іменного діапазону частот, що дає змогу тільки передбачити основне ім’я. Три складові повного імені George, Alexander, Louis утворюють часту множину, і цей набір елементів був частиною п’яти найбільших частих множин за кількісною характеристикою підтримки частої множини. Виявлено, що структура динамічно сформованих спільнот користувачів, які брали участь в обговоренні, визначається лише кількома лідерами, які мають значний вплив на позицію інших користувачів. У результаті дослідження показано, що існує залежність між поглядами та висловлюваннями блогерів і подальшим прийняттям рішень особами, які є впливовими у певних сферах суспільства.
PDF-версія

Випуск 11, Сторінки: 61-72
ПРОЕКТУВАННЯ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ НА БАЗІ МК RASPBERRY PI
О. Бабич, Я. Бойко, В. Галін, О. Чупринський
Розглянуто особливості будови і роботи МК Raspberry Pi. На основі порівняльного аналізу трьох популярних платформ обґрунтовано вибір даного мікрокомп’ютера для вирішення поставлених завдань. Обрано обладнання для розробки. Розглянуто проектування інтелектуальних інформаційних систем для автомобіля і відеоспостереження на базі МК Raspberry Pi. Розроблена система, яка допомагає водієві взаємодіяти з навколишнім середовищем, іншими водіями, перешкодами і автоматизує основи роботи автомобіля. Більш того, водій має можливість віддалено контролювати стан транспортного засобу, його місцезнаходження і здатний отримати інформацію про доступ до автомобіля. Робота була реалізована на мікрокомп’ютері Raspberry Pi 3 Model B. Були використані різні інструменти, такі як сучасні бібліотеки, датчик температури, зчитувач карточок, GPS-навігатор. Це програмне забезпечення допомагає водієві знижувати людський фактор і можливі помилки, використовуючи дальномір Lidar оптичного діапазону. В ході дослідження було проведено порівняльний аналіз мікрокомп’ютерів, обґрунтовано вибір платформи для створення системи відеоспостереження. В роботі показано вирішення проблеми за допомогою локального спостереження через статичну адресу, використовуючи датчик руху.
PDF-версія

Випуск 11, Сторінки: 73-80
ЗАГАЛЬНА СХЕМА ПОБУДОВИ САМОГО СКЛАДНОГО ЛОГІЧНОГО ДЕРЕВА КЛАСИФІКАЦІЇ В ЗАДАЧАХ РОЗПІЗНАВАННЯ ДИСКРЕТНИХ ОБ’ЄКТІВ
І. Повхан
Робота піднімає важливе питання в теорії розпізнавання дискретних об’єктів пов’язане з загальною схемою побудови самого складного результуючого логічного дерева класифікації. Представлення результуючої схеми розпізнавання на основі логічного дерева, дозволяє забезпечити мінімальну форму системи розпізнавання та високу якість класифікації. В роботі пропонується загальна покрокова схема побудови такого логічного дерева, та дається оцінка складності отриманих граф-схемних моделей. Побудовану схему розпізнавання у вигляді логічного дерева можна представити або в ДНФ, або в КНФ формі. Так дерево розпізнавання, яке являє собою певне правило класифікації, можна представити за допомогою відповідної логічної функції. Отже важливою проблемою при побудові схеми розпізнавання (відповідного логічного дерева) такого типу буде проблема синтезу логічної функції, яка еквівалентна даному дереву розпізнавання. Зі збільшенням числа аргументів логічної функції (результуючого дерева) швидко зростає складність одного з етапів синтезу функції - етапу мінімізації. Виходом з даного положення може бути не знаходження її мінімальної форми, а представлення у вигляді декомпозиції функцій (відповідних дерев). Важливими перевагами методу дерева для мінімізації логічних функції є те, що з деревом досить просто працювати при великій кількості аргументів. Крім того, дуже просто автоматизувати процес мінімізації за рахунок написання простої комп’ютерної програми. Зауважимо, що в роботі також виведені числові оцінки в перспективі дозволяють розробити ефективні моделі схем мінімізації логічних дерев класифікації. Отриманий результат принципово важливий в задачі оцінки стійкості максимального логічного дерева класифікації щодо перестановки ярусів та впливи такої перестановки на загальну складність дерева. Дане питання має принциповий характер, тому що впливає на загальну складність отриманої схеми класифікації та обсяг пам’яті необхідної для зберігання та роботи відповідної системи розпізнавання. Робота актуальна для всіх методів розпізнавання образів в яких отримана функція класифікації може бути представлена у вигляді логічного дерева.
PDF-версія

Випуск 11, Сторінки: 81-98
ДОВГА АРИФМЕТИКА В EXCEL. I. VBA-РЕАЛІЗАЦІЯ
В. Фурман, М. Хом’як, Я. Марко
Проаналізовано програмні та інтернет-ресурси для точних обчислень. Ми пропонуємо використовувати популярні електронні таблиці Excel як зручний і достатньо потужний символьний калькулятор. За допомогою VBA реалізовано базові операції: порівняння, арифметичні дії та знаходження НСД двох цілих чисел довільної розрядності. Обґрунтовано алгоритм скороченого ділення десяткових чисел, який не потребує циклу віднімання для корекції розряду-результату. Ці алгоритми є необхідними для роботи з раціональними числами та складніших обчислень на їхній основі (наприклад, для розв’язування систем лінійних алгебраїчних рівнянь). У подальшому дана версія може бути прототипом для ефективнішого перепроектування, особливо, з використанням двійкових алгоритмів, реалізованих на сучасних процесорах.
PDF-версія

Випуск 11, Сторінки: 99-108
ДОВГА АРИФМЕТИКА В EXCEL. II. РАЦІОНАЛЬНІ ЧИСЛА
В. Фурман, М. Хом’як, Я. Марко
Запропоновано VBA-реалізацію для Excel довгих арифметичних операцій для раціональних чисел з довільною розрядністю чисельника та знаменника. Із застосуванням об’єктно-орієнтованого підходу побудовано типовий інтерфейс класу SRational та описано його функціональність. Передбачено багатоваріантність символьного подання раціональних чисел, що структурно мають до трьох полів: ціла частина, чисельник та знаменник, а між ними - інтуїтивно зрозумілі розділювачі, зокрема, символи арифметичних операцій та дужки. Для обчислення арифметичних виразів використовуємо їхнє представлення як двійкових дерев. Проаналізовано функціональний комплекс для синтаксичного розбору раціональних чисел серед вхідної символьної інформації, а також імпорт даних з текстових файлів різних форматів.
PDF-версія

Випуск 11, Сторінки: 109-119
ЕКСПЕРТНА СИСТЕМА ВИЗНАЧЕННЯ СОБІВАРТОСТІ ГОТЕЛЬНОГО НОМЕРА
С. Свелеба, Н. Свелеба, І. Катеринчук, І. Куньо, І. Карпа, Я. Шмигельський
На базі запропонованої та апробованої методики в програмному середовищі Python створена експертна система автоматизації калькуляційних розрахунків собівартості експлуатації готельного номера. Показано, що для зниження трудомісткості і поліпшення результатів калькуляційних розрахунків необхідно дещо змінити групування витрат у зведеному їх обліку.
PDF-версія

Випуск 11, Сторінки: 120-127
КОНЦЕПЦІЯ БЕЗСВІТЛОФОРНОГО РУХУ НА БАЗІ МУЛЬТИАГЕНТНОГО ПІДХОДУ
Д. Налівко, В. Шуть
В роботі розглядаєтся концепція безсвітлофорного руху, яка дозволяє підвищити пропускну здатність транспортної мережі міста шляхом заміни стохастичної моделі руху на детерміновану. Описані математичні основи керування потоками, як в межах доріг, так і у вулично-дорожній мережі (ВДМ) в цілому. Концепція основана на базі мультиагентного підходу. Завдання ефективної організації дорожнього руху з кожним роком стає все більш актуальним. Постійне зростання числа автомобілів та обсягу перевезень вимагає вдосконалення методів і алгоритмів керування рухом. З ростом числа транспортних засобів в місті збільшується ймовірність виникнення заторів на окремих магістралях, що є однією з головних причин зниження якості життя в містах. Особливо гостро ця проблема проявляється на вузлових пунктах ВДМ - перехрестях. Основною причиною заторів є неефективність роботи світлофорів. Найбільш популярні методи вирішення проблем корків на дорогах або впливають тільки на світлофор, або не несуть керуючого впливу зовсім, а лише сприяють прийняттю рішення людиною або інтелектуальною системою. При цьому жодних керуючих дій при русі до світлофора в даний час не проводиться. Хоча основний принцип ефективного керування полягає в сталості подачі керуючих впливів на об’єкт керування, в даному випадку на автотранспортні засоби (АТЗ). Більшу частину шляху АТЗ знаходяться на ребрах мережі і майбутня пробка у вузлі мережі зароджується вже тут. В результаті накопичені проблеми руху збираються на перехресті, і їх уже непросто, або навіть неможливо ефективно вирішити. Від стохастичної моделі руху необхідно переходити до детермінованої моделі конвеєра. В моделі, що пропонується, керування переноситься від вершин до ребер, а точніше, процесс керування АТЗ ведется непрервно по всій довжині дороги, а не тільки на перехрестях. Концепція полягає в поділі завдань планування між агентами. Ключовим є агент-диспетчер, який отримує інформацію про стан на дорогах в режимі реального часу, і використовує її для керування транспортом. Агент-планувальник відповідає за планування оптимального маршруту на підставі знань агента-диспетчера. Агент-світлофор займається плануванням роз’їздів на перехрестях. Агент-водій виконує накази агента-диспетчера.
PDF-версія

Випуск 11, Сторінки: 128-137
КОМБІНОВАНА ОПТИЧНА МЕТОДИКА КОНТРОЛЮ ФІЗИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ТОНКИХ ДІЕЛЕКТРИЧНИХ ПЛІВОК НА ПОВЕРХНІ МОНОКРИСТАЛІЧНОГО КРЕМНІЮ
В. Белюх , Б. Павлик
Запропоновано комбіновану оптичну методику контролю фізичних параметрів тонких діелектричних плівок на поверхні монокристалічного кремнію. Методика складається з двох етапів: 1) еліпсометричні вимірювання діелектричних плівок на поверхні кремнієвих пластин, 2) вимірювання спектрів відбивання діелектричних плівок з метою одержання виразної інтерференційної картини. На першому етапі дають відповідь на питання про застосовність моделі "прозора оптично ізотропна плівка - поглинаюча оптично ізотропна підкладка" до одержаних у технологічному процесі систем "плівка-підкладка", і визначають товщину плівки. На другому етапі досліджують дисперсію показника заломлення діелектрика. На підставі результатів досліджень на двох етапах роблять висновок про придатність чи непридатність досліджуваного об’єкту до подальшого технологічного процесу виготовлення інтегральних мікросхем. Застосовність методики перевірено на системах $mathrm{Si_3N_4 - Si}$.
PDF-версія

Головна сторінка Пошук Правила оформлення статей English     Русский

© Львівський національний університет імені Івана Франка, 2011

Розробка програмного забезпечення та підтримка - лабораторія високопродуктивних обчислювальних систем