На основі моментної схеми скінченних елементів побудовано розв'язувальні співвідношення просторових скінченних елементів для визначення напружено-деформованого стану, температурних полів дисипативного розігріву конструкцій з еластомерів та еластомерних композитів з урахуванням початкових напружень. На основі фундаментальних положень нелінійної теорії пружності створено чисельну методику моделювання нелінійного термопружного деформування попередньо навантажених шаруватих конструкцій з ізотропними та анізотропними шарами. Для моделювання процесів деформування шаруватих конструкцій з початковими напруженнями розроблено шаруватий скінченний елемент з лінійним законом апроксимації для кожного шару. При побудові розв'язувальних рівнянь такого елементу використовується суперелементний підхід. Розроблено модифіковані розрахункові співвідношення просторових скінченних елементів для рішення задач теплопровідності шаруватих анізотропних тіл. Побудовано алгоритми чисельного моделювання термомеханічних полів в ізотропних та анізотропних тілах на основі рішення зв'язаної задачі термов'язкопружності. Створено пакет прикладних програм для визначення напружено-деформованого стану конструкцій зі слабостисливих еластомерів та композитів з еластомерною матрицею з урахуванням початкових напружень. Проведено аналіз достовірності, збіжності та ефективності розрахункових співвідношень на основі порівняння отриманих рішень з аналітичними, чисельними та експериментальними опублікованими даними. На основі розробленої методики і програмних засобів досліджено особливості термов'язкопружного деформування та розроблено ефективний підхід до визначення ресурсу вібро- та сейсмоізоляторів з еластомерним демпфером. На базі розробленого пакету прикладних програм визначено та проаналізовано напружено-деформований стан та температурні поля дисипативного розігріву конструкцій з гумокордних матеріалів.^UBased on the momentary finite element scheme, the resolving relations of spatial finite elements are constructed to determine the stress-strain state, temperature fields of dissipative heating of structures made of elastomers and elastomeric composites, taking into account the initial stresses. On the basis of the fundamental provisions of the nonlinear theory of elasticity, a numerical method for modeling nonlinear thermally elastic deformation of preloaded layered structures with isotropic and anisotropic layers has been created. To simulate the deformation processes of layered structures with initial stresses, a layered finite element with a linear approximation law for each layer is developed. When constructing the solving equations of this element, we use a super-elemental approach. Modified computational ratios of spatial finite elements are developed to solve the problems of thermal conductivity of layered anisotropic bodies. The algorithms for numerical simulation of thermomechanical fields in isotropic and anisotropic bodies have been constructed based on the solution of the linked problem of thermo viscoelasticity. A package of applications has been created to determine the stress-strain state of structures of weakly compressible elastomers and composites with an elastomeric matrix, taking into account the initial stresses. The reliability, convergence and efficiency of the calculated ratios are analyzed based on the comparison of the obtained solutions with the analytical, numerical and experimental published data. On the basis of the developed methodology and software, the features of thermally-elastic deformation are investigated and an effective approach to the determination of the life of vibration and seismic isolators with elastomeric dampers is developed. Based on the developed package of applications, the stress-strain state and temperature fields of dissipative heating of structures made of rubber cord materials were determined and analyzed.

Дисертація присвячена вирішенню наукового завдання підвищення ефективності роботи транспортно-складської системи виробничого рівня металургійних підприємств шляхом удосконалення логістичного управління процесом виконання вантажних операцій з урахуванням впливу зовнішніх факторів. Розглянуто транспортно-складську логістичну систему виробничого рівня з позицій системного аналізу, виділені основні її підсистеми - ТСЛС вивантаження та ТСЛС відвантаження, що тісно пов'язані між собою. Розроблено метод оперативного коригування плану розподілу вантажів, що надходять на металургійне підприємство, який дозволяє більш ефективно організувати роботу вантажних фронтів промислового підприємства в холодний період року. Запропоновано підхід до формалізації постановки динамічної транспортної задачі в умовах розподілу вагонів на фронти вантаження, який передбачає розв'язок транспортної задачі блоками для кожного пакету подач та враховує можливості вантажних фронтів на момент надходження кожної подачі. Розроблено імітаційну модель ТСЛС МП вивантаження сировини в умовах зміни температурних режимів. Запропонована модель дозволяє вдосконалити управління транспортно-складськими процесами МП шляхом визначення раціональної кількості ресурсів. На основі проведених експериментів обрано найбільш економічний режим роботи ТСЛС вивантаження. Розроблено імітаційну модель ТСЛС навантаження, що дозволяє встановити раціональний розподіл автотранспорту між найбільш інтенсивними фронтами відвантаження ГП з урахуванням роботи залізничного транспорту. Результати виконаних досліджень дозволили підвищити ефективність роботи транспортно-складської логістичної системи металургійних підприємств за рахунок зниження витрат на її функціонування шляхом скорочення тривалості простою транспортних засобів в умовах різкої зміни температури повітря та визначення раціональної кількості використовуваних транспортних та допоміжних ресурсів.^UThe thesis is dedicated to solving a scientific problem of the enhancement of the effectiveness of the part handling-and-storage system of the metallurgical enterprise industrial level through the perfection of a logistical management of the process associated with execution of cargo operations, taking into consideration the influence of the external factors. We have reviewed the logistic part handling-and-storage system of the industrial level from the aspect of a system analysis. As a result, we have highlighted its principal subsystems, such as the logistical unloading part handling-and-storage system and the logistical shipment part handling-and-storage system, which are closely interrelated. Moreover, we have developed a method of a prompt adjustment of the plan of distribution of the cargoes coming into the metallurgical enterprise. The plan allows more effectively organising the function of the cargo fields of operations of an industrial enterprise in a cold period of year. In addition, we have offered an approach on a way of formalization of a dynamical transport problem in circumstances of division of the carriages into the field of loading, which is a kind of division providing a solution of the transport problem in blocks for each package of supplies. It takes into account the possibilities of the cargo field at the moment of arrival of each supply. Therefore, we have developed a simulated model of the logistical part handling-and-storage system of unloading of a raw material in circumstances of a change of temperature modes. The model offered by us allows perfecting the operation of the part handling-and-storage processes of the metallurgical enterprise, identifying a rational quantity of resources. Based on the experiments done by others, we have chosen the most sufficient mode of the logistic shipment part handling-and-storage system function. Besides, we have designed a simulated model of the logistical loading part handling-and-storage system allowing us to set a reasonable division of auto transport between the most intensive fields of shipment of finished products, taking into account a railway transport. The results of the completed researches allowed us to increase the effectiveness of the operation of the part handling-and-storage system of the metallurgical enterprises thanks to decreasing the expenditures associated with its function through reduction of the duration of the idle standing of the vehicles in circumstances of an abrupt alteration of the air temperature and estimation of a reasonable quantity of used transport and auxiliary resources.

Робота містить теоретичні та експериментальні дослідження розробленої технології просторового моделювання мікроповерхонь дослідних об'єктів за їх цифровими РЕМ-зображеннями. В ній приведені формули зв'язку просторових координат точок мікроповехні об'єктів з відповідними їх координатами точок на РЕМ-стереопарах, які отримані на основі загальної теорії перспективно-афінного відображення для основних випадків РЕМ-стереознімання. В роботі представлені результати метричних досліджень цифрових РЕМ-зображень, отриманих на 4 типах РЕМ провідних фірм світу в діапазоні збільшень (від 1000х до 30000х крат). Розроблена методика автоматизованої побудови цифрової моделі мікроповерхні об'єкта за стереопарами цифрових РЕМ-зображень, а також наведені приклади використання розроблених методів при дослідженнях кінетики розвитку втомних руйнувань металу, його деформацій під впливом механічних і термічних чинників, а також в дослідженнях просторової мікроструктури лесових ґрунтів.^UThe theoretical and experimental studies of the developed technology of spatial modeling of micro surfaces of research objects by their digital SEM images is presented in the thesis. On the basis of the general theory of the perspective-affine transformation, for three practical cases of SEM stereo imaging, formulas for the relationship of the spatial coordinates of the points of the micro surface of the object with the corresponding coordinates of the points of the SEM stereo pair were obtained. The paper presents the results of metric research of digital REM images obtained from 4 types of REMs of leading world firms in the range of magnifications (from 1000х to 30,000х). The technique of 3D-reconstruction and visualization of micro surface of research objects using the software package Surfer was applied. Studies tested the kinetics of fatigue fracture development of metal, its deformations under the influence of mechanical and thermal factors, and also the spatial microstructure of loess soils.

Тонкачеєв В.Г. Ефективні купола зі сталевих гнутозварних замкнутих профілів з вузлами підвищеної жорсткості. - Рукопис.Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.23.01 "будівельні конструкції, будівлі та споруди" (19 – Архітектура та будівництво). – Київський національний університет будівництва і архітектури. – Київ, 2018.В дисертації проведений аналіз джерел інформації зі стану питання розвитку купольних покриттів та визначений науково-технічний рівень теоретико-методичного інструментарію конструювання ребристо-кільцевих куполів із сталевих гнутозварних замкнутих профілів.Досліджені конструктивні рішення ребристо-кільцевих куполів, виявлені і досліджені фактори і критерії, що впливають на ефективність куполів, обґрунтовано раціональну форму і оптимальні параметри куполу.Виконані теоретичні та числові дослідження роботи верхніх ярусів ребристо-кільцевих пологих куполів із сталевих замкнутих гнутозварних елементів з дослідженням їх роботи при зміні напряму дії навантаження та параметрів жорсткості вузлових з'єднань.Проведений натурний експеримент з втратою стійкості верхнього ярусу куполу для підтвердження виявлених теоретичних залежностей між вертикальними переміщеннями гребеневого вузла та зовнішнім навантаженням при підвищенні жорсткості вузлових з'єднань.Проаналізовано теоретичні та експериментальні дані, розроблений теоретико-методичний інструментарій до конструювання і розрахунку сталевих ребристо-кільцевих пологих куполів із гнутозварних замкнутих стрижнів з вузлами підвищеної жорсткості.^UTonkacheiev V. G. The effective domes of steel bent-welded closed profiles with joints of increased stiffness. - Manuscript.Dissertation for the degree of candidate of technical sciences (doctor of philosophy) in specialty 05.23.01 "building constructions, buildings and structures" (19 - Architecture and construction).- Kyiv National University of Construction and Architecture. - Kyiv, 2018.The aim of the dissertation is to increase the efficiency of constructive solutions of the low-pitched ribbed-ring domes from thin-walled bent-welded rods of the closed profile by substantiating the rational form and finding the optimal parameters of the dome on the basis of theoretical and practical studies of the stability loss phenomenon of a frame of the dome's upper tiers with the "snapping through" effect.The analysis of informational sources on the state of the issue of development of domes covering of buildings and structures was made. The scientific and technical level of theoretical and methodical toolkit for the design of ribbed-ring low-pitched domes has been determined. It was proved that the phenomenon of snapping-through of the dome shell in the upper tiers for shallow domes from bent welded pipes of a closed profile has not been paid enough attention.The goal and the program of experimental studies were established, design and fabrication of the design of the full-size dome cover model in accordance with the parameters that were obtained when choosing a rational design dome covering system and with the help of calculations. To create a test sample and develop a test procedure, the deformed state of the elements of the upper tier of low-pitched dome coverings was modeled with the negative "snapping through" effect and the behavior of the upper tier system has substantiated. The model of the upper tier of the dome consists of the upper support ring, of the ribs, and of the lower support ring. The considered deformation's schemes of the upper tier of low-pitched steel domes provided ideal conditions for the operation of the elements have provided the opportunity to develop a model of the dome behavior by a complex strain scheme to create a test procedure and fabricate a sample for a full-scale experiment. Experiments with rigid and hinged ridge nodes were carried out. The main control parameter during the test was fixation of the vertical displacement of the model's ridge node. The characteristic of loss of stability was considered to be the transition of the system through a critical concentrated load, at which rapid deformation developed. After processing the data, the displacements of the model's ridge joint with a rigid connection of the rods from the load were obtained.Was confirmed the validity of the experimental studies by conducting theoretical experiments using the finite element method using the SCAD Office software package. Two computational models of the von Mises truss for each load stage were created: a model with a hinged connection of rods in the apex of the truss and a model with an elastic joint of the rods. A comparative analysis of the parameters of the stress-strain state of the models of the dome coating structures obtained theoretically using the parameters that were obtained as a result of experiment, was performed. On the basis of the research, recommendations were developed for the calculation and design of dome coverings, taking into account the stability of the upper tier with a rigid apex joint and with bent-welded elements of closed profile. Correction coefficients for the stiffness of elements are proposed for the analytical method for calculating low-pitched ribbed-ring domes with rods from bent-welded rectangular pipes.Based on the research carried out by the author, theoretical positions have been worked out, technical solutions have been substantiated, the introduction of which will make a significant contribution to the acceleration of scientific and technical progress in construction.

Дисертацію присвячено розв'язанню важливого науково-технічного завдання - розробленню економного за витратами часу методу аналізу технологічних процесів виготовлення радіоелектронних пристроїв на основі ймовірнісно-статистичних моделей із використанням характеристичних функцій.У роботі було проведено аналіз реального стану забезпечення якості широкого спектру РЕП при їх серійному виробництві і визначені основні причини виникнення дефектів при виготовлення РЕП і їх відмов при експлуатації. На основі цього аналізу запропоновано методи моделювання реальних процесів формування якості виробів із використанням інформації, якою володіє підприємство. Такий підхід забезпечує отримання математичних моделей, які максимально точно відображають процеси, що є характерними для підприємства. Запропоновано методи визначення оптимальних вимог до якості матеріалів, напівфабрикатів, комплектуючих виробів та інших ресурсів, при яких забезпечується необхідний рівень якості РЕП при мінімальних виробничих витратах. Розроблено методи визначення оптимальної глибини контролю і раціонального розміщення контрольних операцій у структурі процесу, при яких забезпечується необхідний рівень якості виробів при мінімальних виробничих витратах.На основі запропонованих методів і моделей розроблено прототип пакету процедур для аналізу технологічних процесів виробництва РЕП, за допомогою якого отримано прогнозовані показники якості готових виробів, що підтверджують адекватність запропонованих моделей і методів.Запропоновані моделі та методи оптимізації процесів формування і контролю якості характеризуються гнучкістю і можуть бути використані для оптимізації виробництва широкого спектру РЕП, що випускаються серійно.^UThe dissertation is devoted to the solution of an important scientific and technical task - the development of economy time-consuming method of analysis of technological processes for the manufacture of radio-electronic devices based on probabilistic-statistical models using characteristic functions.In the work the analysis of the real state of quality assurance of a wide range of radio-electronic devices (RED) was conducted in their serial production field and the main causes of defects in the manufacture of RED and their failure during operation were determined. Based on this analysis, methods were contributed for modelling real processes of forming product quality using the information that the enterprise owns. This approach provides the obtaining of mathematical models that accurately reflect the processes that are typical for the enterprise. The methods of determining the optimal requirements for the quality of materials, semi-finished products, component parts and other resources, which provide the required level of quality of RED with minimum production costs, are offered. The methods of determining the optimum depth of control and rational placement of control operations in the structure of the process, in which the required level of quality of products at the minimum production costs is ensured.On the basis of the proposed methods and models a prototype of a package of procedures for the analysis of technological processes of RED production was developed, with the help of which predicted quality indicators of finished products were obtained, which confirm the adequacy of the proposed models and methods.The contributed models and methods of quality formation and quality controlling processes optimization are characterized by flexibility and can be used to optimize the production of a wide range of RED, which are produced serially.

Об'єкт дослідження – процес об'ємного штампування заготовок деталей ГТД методом вибуху; мета дослідження – розроблення технології імпульсного об'ємного штампування (вибухом) деталей ГТД і обладнання для його реалізації; методи дослідження – системний аналіз і комплексний розгляд взаємозв'язку технологічних параметрів процесу вибухового об'ємного штампування, що базуються на теорії пластичності, методах математичної статистики і сучасних методах розрахунку; результати – розширено технологію об'ємного вибухового штампування шляхом уточнення моделі зовнішнього технологічного навантеження та використання математичних моделей для моделювання високошвидкісних процесів деформування; новизна – введено два характеристичні коефіцієнти, що пов'язані з часом дії хвостової частини ударної хвилі та формою імпульсу навантаження, на підставі яких уточнена модель імпульсу від ударних хвиль, що дозволяють точніше здійснювати розрахунок енергетичних параметрів отримання заготовок штампуванням; вперше проведено розрахунок параметрів переміщення та швидкості стаціонарного басейну під дією енергії вибуху БВР, що дало можливість вибрати раціональну схему навантаження; уточнено математичні моделі на базі пакета DEFORM і досліджено можливості їх використання при моделюванні високошвидкісних процесів деформування, що дало можливість точніше визначати зусилля, яке діє на технологічне штампове оснащення; уточнено модель зовнішнього технологічного навантаження, яке дало можливість призначити раціональні параметри джерел навантаження і отримати якісні заготовки; ступінь впровадження – результати впроваджені у навчальний процес кафедри технологій виробництва авіаційних двигунів Національного аерокосмічного університету ім. М. Є. Жуковського «ХАІ», у акціонерному товаристві «Мотор Січ»; галузь використання – оброблення металів тиском в авіаційному та загальному машинобудуванні.^UThe object of the research is the process of die forging of workpieces of GTE parts by explosion method; the purpose of the research is to develop the technology of pulse die forging (explosive forming) of parts of the GTS and equipment for its realization; research methods - system analysis and complex consideration of the interconnection of technological parameters of the process of explosive forming, based on the theory of plasticity, methods of mathematical statistics and modern calculation methods; results - the technology of die explosive forming was expanded by refining the model of external technological loading and using mathematical models for simulation of high-speed deformation processes; technological processes have been developed. Obtaining of bulky workpieces: impeller (lead, AlMg2), shaft (07Cr12NiMoNbV extra quality), gear shafts (14CrMnSiNi2MoN extra quality), half coupling (18CrMnTi), gear pinion (14CrMnSiNi2MoN extra quality), distributor (OT4-1); novelty - two characteristic coefficients are introduced that are related to the time of the impact of the tail of the shock wave and the shape of the load pulse, on the basis of which the impulse pulse model from the shock waves is specified, which allows more accurately to calculate the energy parameters of obtaining the workpieces by forging; for the first time, the calculation of the parameters of the displacement and speed of the stationary pool under the influence of the energy of the explosion of the BW, which gave the opportunity to choose a rational load scheme; the mathematical models based on the DEFORM package have been refined and the possibilities of their use in the simulation of high-speed deformation processes have been clarified, which made it possible to determine more precisely the efforts that are applied to the technological die-forging equipment; the model of external technological load has been refined, which made it possible to assign rational parameters of the sources of load and to obtain quality workpieces; the degree of implementation - the results are introduced in the educational process of the Department of Technology of Aircraft Engines Manufacturing of the National Aerospace University "Kharkiv Aviation Institute", in the joint-stock company "Motor Sich"; the field of use is the treatment of metals by pressure in aviation and general engineering.

Дисертаційна робота стосується дослідження взаємодії атомів, молекул і їх кла-стерів з поверхнею вуглецевих нанотрубок, що містять різні дефекти внаслідок їх легування бором чи азотом або функціоналізації їх поверхні кисневмісними або амі-новмісними групами. Електронну структуру вуглецевих нанотрубок при адсорбції ними галогеноводнів HX (X=F, Cl, Br), молекулярних аніонів (МА) MVIO42- (MVI =19Cr, Mo, W) та молекулярних комплексів MI2CrO4 (MI = Li, Na, K) та MIICrO4 (MII = Ca, Zn, Cd, Hg, Pb) досліджено в наближенні молекулярного кластера із застосуван-ням теорії функціоналу електронної густини. Встановлено залежності характеристик адсорбції від положення молекулярних аніонів CrO42- на поверхні вуглецевих нано-трубок. Досліджено вплив катіонів M+ (M+ = Li, Na, K) та M2+ (M2+ = Ca, Zn, Cd, Hg, Pb) на адсорбцію молекулярних аніонів поверхнею вуглецевих матеріалів. За допомо-гою розрахунків змодельовано вплив найбільш розповсюджених молекул атмосфер-ного середовища (H2O, N2 та O2) на адсорбцію аніонів CrO42- на поверхні вуглецевих нанотрубок. З'ясовано, що прості органічні функціональні групи підвищують адсор-бційну здатність вуглецевих нанотрубок у водному розчині стосовно хроматних мо-лекулярних аніонів. Проведено експериментальні дослідження і проаналізовано дані щодо особливостей спектроскопії комбінаційного розсіяння, поглинання, дифузного відбивання світла та люмінесценції поверхонь, які містять молекулярні комплекси K2CrO4, адсорбовані на поверхні вуглецевих нанотрубок.^UThe thesis deals with the study of the interaction of atoms, molecules and their clus-ters with the surface of carbon nanotubes with various defects: boron or nitrogen doping, or functionalization of the surface with oxygen- or ammonia-containing surface groups. The electronic structure of carbon nanotubes for adsorption hydrogen halide molecules HX (X = F, Cl, Br), molecular anions (MA) MVIO42- (MVI = Cr, Mo, W) and molecular complexes MI2CrO4 (MI = Li, Na, K) and MIICrO4 (MII = Ca, Zn, Cd, Hg, Pb) had been studied at the Density Functional Theory (DFT) level within molecular cluster approach using software package Gaussian 09. Calculations were performed for the cluster within B3LYP approximation for exchange-correlation functional. Calculated binding energies and values of electronic charges transferred to adsorbents were analysed, and the types of bonding between the investigated molecular compounds and the surface of carbon nano-tubes were identified. Adsorption characteristics dependence on the position of molecular anions CrO42- on the surface of carbon nanotubes was established. Effect of M+ (M+ =Li, Na, K) and M2+ (M2+ = Ca, Zn, Cd, Hg, Pb) cations on adsorption of molecular anions by the surface of carbon materials was studied. The influence of the most widely distributed atmospheric molecules (H2O, N2, O2) on CrO42- anions adsorption on the surface of carbon nanotubes was modelled in the calculations. It was found that simple organic functional groups increase the adsorption capacity of carbon nanotubes in an aqueous solution with respect to chromatic molecular anions. Experimental studies were carried out and analysis of the data those concern features of the Raman, absorption, diffuse reflection and lumi-nescent spectroscopy of the surfaces containing K2CrO4 molecular complexes adsorbed on the surface of carbon nanotubes was made.

В дисертаційній роботі запропоновано новий підхід для дослідження оптимізації продуктивності САЕ-системи моделювання транспорту частинок у фізиці високих енергій GeantV на основі стохастичних методів. Задачу оптимізації сформулювано за допомогою генетичного алгоритму, представленого у вигляді димамічної системи завдяки його зв'язку з марковськими ланцюжками. Розроблено метод нецентрованих головних компонент, його математичні основи та отримано формули для оцінки наближень при його застосуванні для аналізу даних. Проведено порівняльний аналіз використання методу головних компонент при його застосуванні для зцентрованих і нецентрованих даних та знайдено еквівалентність результатів використання обох представлень даних на основі методу оцінювання середньоквадратичної похибки. Запропоновано новий генетичний оператор, побудований на основі методу нецентрованих головних компонент (НГК-оператор), що дає змогу прискорити збіжність генетичного алгоритму до оптимального фронту Парето для задач багатокритеріальної оптимізації. Знайдено оптимальну інтеграцію НГК-оператора в типовий генетичний алгоритм. Досліджено ефективність при його застосуванні в еталонних тестах багатоцільових задач та для оптимізації продуктивності САЕ-системи моделювання транспорту частинок GeantV у порівнянні з неоптимізованою версією такого самого програмового пакету. Встановлено, що середній приріст продуктивності досягає до 20 % над неоптимізованим запуском пакету у неоднорідному обчислювальному середовищі.Ключові слова: генетичний алгоритм, динамічна система, нерухомі точки, стохастична оптимізація, генетичний оператор, аналіз основних компонентів, оптимізація продуктивності.^UThe dissertation is dedicated to study the optimization strategies using genetic algorithms to achieve the best computing performance of the particle transport simulation package GeantV for the High Energy Physics simulations. It had been developed to solve the problems of processing the large data sets in experiments at the Large Hadron Collider (LHC). In the scope of this dissertation had been developed a software library integrating the genetic algorithms as a part of the GeantV software package. It will be used to optimize the performance of GeantV software package for the particle transport simulation, when used for processing the physics data, collected by experiments on the LHC. The mathematical model of the non-centered principal components analysis method is defined together with the formula for estimation of error approximation. The estimation of the error approximation shows that the procedure of reducing the data matrix, based on the selection of eigenvectors of the matrix of non-centered second moments for which it has the smallest eigenvalues, is correct. A modification of the genetic algorithm is defined by introducing into the standard set of genetic algorithm operators (selection, mutation, crossover), a new operator, which is determined by the non-centered principal component analysis method (as a new genetic operator to be used on genetic populations). The results of this study are presenting the proof of the concept of optimization of GeantV performance using evolutionary algorithms with an average gain of 20% of over not optimized run in heterogeneous computing environment. The same method can be used to deploy GeantV applications on supercomputers and clusters for the efficient high-performance computing, while configuring massively parallel GeantV simulations, launched in a non-homogeneous computing environment and providing optimal scalability in high-performance computing environment.Keywords: genetic algorithm, dynamic system, fixed points, stochastic optimization, genetic operator, principle component analysis, performance optimization.

У дисертаційній роботі розв'язано актуальне наукове завдання – удосконалення математичної моделі та методів аналізу фонокардіосиґналу одночасно зареєстрованого з електрокардіосиґналом із врахуванням механізму породженняйого для підвищення достовірності ранньої діагностики стану серцево-судинної системи людини в автоматизованих діагностичних системах.Обґрунтовано нове застосування періодично корельованого випадкового процесу як математичної моделі фонокардіосиґналу одночасно зареєстрованого з електрокардіосиґналом, яка, на відміну від відомих, відображає механізм породження його (генезу), що дає змогу визначення характеристик моделі за результатами експериментів і враховує поєднання стохастичності із повторністю сигналу.Базуючись на обґрунтованій математичній моделі та на концепції «шунтування», модифіковано синфазний метод статистичного опрацювання фонокардіосиґналу одночасно зареєстрованого з електрокардіосиґналом у системах автоматизованої діагностики, з урахуванням механізму ґенезу фонокардіосиґналу.У результаті опрацювання отримано значення спектральних компонент фонокардіосиґналу, які є його інформативно-інваріантними ознаками та із визначеною достовірністю характеризують функціональний стан серцево-судинної системи людини.Розроблено метод імітаційного моделювання фонокардіосиґналу на основі періодично корельованої випадкової послідовності для верифікації результатів досліджень. Створено пакет комп'ютерних програм для автоматизованого опрацювання фонокардіосиґналу та проведення імітаційних експериментів для автоматизованих діагностичних систем.^UIn dissertation the important scientific task is solved – the phonocardial signal synchronously registered with electrocardiosignal mathematical model and analyzing methods improvement taking into account the mechanism of its generation for the human CVS state early diagnosis in automated diagnostic systems reliability increasing.The heart rate (HR) is determined by the sinus node automatism, which is modulated by feedback through the influence of vegetative, humoral, and local factors. Therefore, the heart work can be described as «modulation» – each of the action potential impulses sequence causes the response in the form of series of consecutive time-varying heart contractions/relaxation. The shape, duration and phase shifts of these impulses may vary, depending on the physical loadings, the emotional state and a whole set of other exogenous and endogenous influences. The responses wouldn't have constant parameters depend on the factors such as: the conducting system state: the Gis beam right leg blockade, the effort of the blood flow through the heart structures (prolapse, stenosis, aneurysms), postinfarctional scarring, and many other factors, which has a great diagnostic value.Based on the considerations set in R. M. Baevsky, A. A. Talakov «Balistocardiography» work, the person`s cardiovascular system should be regarded as a closed hemodynamic one, where the primary information carrier about it is, among other things, is a phonocardiosignal generated by mechanical and acoustic processes in the system. It is used for obtaining additional (often critical) data to increase the researched object`s evaluation parameters reliability and the bimedia principle as the separation of the signal energy generated by one source, in space-time into two «flows» of different physical nature and (electric and mechanical) introduced the concept of «shunting».By shunting we understand the principle of obtaining complementary information about the object through «bypass» «short» way, in particular, getting of the certain informative parameters from the signal of another physical process nature (electrical, in contrast to the acoustic) of the same genesis in terms of the signal-system concept.Preprocessing was carried out according to the algorithm: signal detrending, smoothing, finding the repeatability period for the P-wave interval.A new application of the periodically correlated random process as a mathematical model of a phonocardiosignal synchronously registered with electrocardiosignal is obtained, which, unlike known ones, represents the mechanism of its genesis. Based on a previously grounded mathematical model and on the concept of «shunting», the synphase method of statistical processing of a phonocardiosignal synchronously registered with an electrocardiosignal in automated diagnostic systems was modified, taking into account a phonocardiosignal genesis mechanism. As the processing result, the value of the phonocardiosignal spectral components were obtained, which are its information-invariant features and with certain certainty characterizing the functional state of the human SSS. Since the synphase method is insensitive to the coherent components presented in the signal, therefore no need to use alien crosstalk effects minimization procedure. Since the developed algorithm is focused on its application in the patient's СVS state remote monitoring systems, so in order to trend minimization, it is proposed to use the hardware implementation the high-pass Bessel filter (Sallen-Key topology) implementation, which has uniform (flat) amplitude–frequency response characteristics (AFR) (minimal equiripple in passband), linear phase-frequency characteristic (PFR), and the constant group delay, parameter variation resistance. Bessel Discrete Filters do not have this property. Therefore, to process the signal at the software level, the FIR-filtering (which provides linearity of the PFR) is applied by the overlap-add method (OLA), which gives significant advantage in using hardware and software resources, in comparison with time-domain filtering (convolution)As a result of processing, the phonocardiosignal spectral components, which are its informatively invariant features and with definite reliability characterize the functional state of the human cardiovascular system, is obtained.A method for simulating a phonocardiac signal based on periodically correlated random sequences has been developed to verify the results of studies. A package of computer programs has been created for the automated processing of phonocardiac signals and for carrying out simulation experiments for automated diagnostic systems.Key words: phonocardio-signal, electrocardiogram, genesis of phonocardial signal, periodically correlated random process, spectral components, reliability, verification, computer simulation.

Дисертація присвячена удосконаленню процесу технології виготовлення ефективного сучасного бар'єрного одягу з прогнозованими показниками надійності і ергономічності для медичних працівників хірургічних відділень. У роботі проаналізовано особливості умов експлуатації захисного бар'єрного медичного хірургічного одягу, які впливають на ергономічність та термін його експлуатації, визначено основні небезпечні та шкідливі чинники професійної діяльності, розроблено топографію впливу цих факторів на організм хірургів, а також зон хірургічного халату відповідно до різного функціонального навантаження. Визначено, що забезпечення безпечних умов праці, зниження ризику виникнення професійних захворювань можливе за рахунок зонального підбору матеріалів хірургічного одягу та швацьких ниток для його виготовлення, створення раціонального конструктивного устрою, застосування принципів трансформації під час проектування окремих вузлів та одягу в цілому.Науково обґрунтовано зональне використання текстильних матеріалів з різним ступенем бар'єрного захисту на різних ділянках хірургічного халату, що забезпечує необхідний рівень комфортності при оптимальному захисті хірургів під час проведення операцій. Розроблено рекомендації щодо підбору раціональних комбінацій захисних матеріалів, застосування ниток з антимікробними властивостями, вибору раціональних режимів герметизації швів при проектуванні та виготовленні хірургічних халатів. Проведено дослідження впливу експлуатаційних навантажень та умов чищення хірургічних халатів на фізико-механічні показники обраних матеріалів та швів виробу, що дало змогу сформувати раціональний пакет матеріалів та обрати нитки з найвищими показниками якості для виготовлення хірургічних халатів запропонованого конструктивного устрою.Проведено математичне моделювання процесу адгезії компонентів герметизованих ниткових швів та визначено критерії оцінки їх якості. Розроблено асортиментний ряд та запропоновано художньо-проектні та конструкторсько-технологічні рішення хірургічних халатів з поліпшеними захисними та ергономічними показниками.Ключові слова: хірургічний халат, бар'єрний одяг, медичний одяг, зональне застосування матеріалів, методи трансформації.^UThe thesis is devoted to the technology process improvement of effective modern barrier clothing production with the predicted indicators of reliability and ergonomics for medical workers of surgical wards. The peculiarities of the operating conditions of protective barrier medical surgical clothing, which influence the ergonomics and the term of its operation, have been analyzed. The main dangerous and harmful factors of professional activity have been determined, the topography of the these factors influence on the organism of surgeons, as well as the areas of surgical gown according to different functional loading, has been developed. It has been determined that ensuring safe working conditions, reducing the risk of occupational diseases can be possible due to the zonal selection of materials of surgical clothing and sewing threads for its manufacture, creation of a rational structural device, application of the principles of transformation in the design of individual units and clothing in general.The zonal use of textile materials with different degree of barrier protection in different areas of surgical gown has been scientifically substantiated, which provides the necessary level of comfort with optimal protection of surgeons during operations. The recommendations have been suggested on the selection of rational combinations of protective materials, the use of threads with antimicrobial properties, the choice of rational modes of sealing seams in the design and manufacture of surgical gowns.The influence of operational loading and cleaning conditions of surgical gowns on the physic-mechanical indices of the selected materials and joints of the product has been investigated, which made it possible to form a rational package of materials and to choose the threads with the highest quality indicators for manufacturing surgical gowns of the proposed structural device.The mathematical modeling of the adhesion process of the sealed thread seams components has been performed and the criteria for evaluation of their quality have been determined.The range of products has been developed and art and design solutions for surgical gowns with improved protective and ergonomic parameters have been proposed.Keywords: surgical gown, barrier clothing, medical clothing, zonal application of materials, transformation methods.

Об'єкт дослідження: є транзисторні перетворювачі ключового типу як генератори електромагнітних завад. Мета роботи: підвищення ефективності засобів забезпечення електромагнітної сумісності у системах електроживлення з високочастотними транзисторними перетворювачами за рахунок розробки та впровадження нових схемотехнічних та конструктивних методів їх побудови. Методи дослідження: у роботі використовувалися методи теорії електричних кіл. Підтвердження достовірності результатів теоретичних досліджень забезпечено комп'ютерним імітаційним моделюванням за допомогою програм OrCAD-PSpice і натурними експериментами. Теоретичні та практичні результати і новизна: на основі теоретичних досліджень вирішена актуальна проблема з підвищення ефективності засобів забезпечення електромагнітної сумісності у системах електроживлення з високочастотними транзисторними перетворювачами. Розроблені нові схемотехнічні та конструктивні методи побудови протизавадних засобів, які дозволили зменшити вартість, та масогабаритні показники транзисторних перетворювачів в цілому. Предмет і ступінь впровадження: основні результати роботи впроваджені у ТОВ «ЕМСБІ». Наукові результати використовуються в навчальному процесі кафедри промислової електроніки НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Ефективність впровадження: отримано значний техніко-економічний ефект, що полягає в підвищенні показників електромагнітної сумісності у системах електроживлення з високочастотними транзисторними перетворювачами електроенергії (зменшенні масогабаритних показників транзисторних перетворювачів, зменшення вартості транзисторного перетворювача і підвищення його електробезпеки ). Сфера використання: напівпровідникові перетворювачі електроенергії.^UThe object of research: transistor converters of key type as electromagnetic interference generators. The purpose of research: to improve the efficiency of means of ensuring electromagnetic compatibility in power supply systems with high-frequency transistor converters through the development and implementation of new circuit design and design methods for their construction. Method of research: the methods of the theory of electrical circuits were used in the work. Confirmation of the reliability of theoretical studies results provided by using the software package OrCAD-PSpice and natural experiment. Theoretical and practical results and innovations: based on theoretical studies, an urgent problem has been solved to improve the efficiency of methods for ensuring electromagnetic compatibility in power supply systems with high-frequency transistor converters. Developed new circuit design and constructive methods for building noise reduction means, which allowed to reduce the cost, and weight and size parameters of transistor converters. A subject degree of introduction: the main results of the work were introduced in the EMSBI Ltd. The scientific results were used in the scientific process of the Department of Industrial Electronics at them NTUU "KPI. Igor Sikorsky. Efficiency of implementation: a significant technical and economical effect has been obtained, which is to increase the electromagnetic compatibility in power supply systems with high-frequency transistor electric power converters (decrease in mass-dimensional parameters of transistor converters, decrease in the price of transistor converter and increase its electrical safety). Area of use: semiconductor power converters.

Об'єкт дослідження є технологія жирових продуктів з наперед заданими властивостями та створення жирових основ продуктів багатоцільового призначення. Метою роботи є наукове обґрунтування розрахункового методу створення рецептур жирових продуктів багатоцільового призначення, на підставі визначення ацилгліцерольного складу сировинних компонентів і відповідних фізико-хімічних показників. В процесі виконання даної роботи використані теоретичні та експериментальні методи дослідження. Триацилгліцерольний склад рослинних олій визначено за допомогою газового хроматографу Hewlett Packard HP-6890. Характеристики плавлення та кристалізації визначено за допомогою диференційного скануючого калориметру Q20, вміст твердих та рідких триацилгліцеролів дослідних сумішей визначено також за допомогою диференційної скануючої калориметрії та методом ядерно-магнітного резонансу «The minispec mq 20»; обробку даних, одержаних з використанням диференційної скануючої калориметрії, виконано за допомогою програмного пакету TA Universal Analysis. Фізико-хімічні показники сумішей визначено за стандартними методиками. Для планування експериментів і обробки експериментальних даних застосовано математичні методи з використанням програмного пакету Statistica. Розрахунок жирової основи з заданими фізико-хімічними показниками проводився за допомогою програмних пакетів MathCad та Microsoft Excel. Теоретичні та практичні результати: науково обґрунтовано технологію жирових продуктів з наперед заданими властивостями та створення жирових основ продуктів багатоцільового призначення; експериментально підтверджено робочу гіпотезу щодо можливості створення жирових рецептур із заданими властивостями розрахунковим методом; залежності процесів плавлення – кристалізації методом диференційної скануючої калориметрії в діапазоні температур від 60 °С до мінус 40 °С, зокрема встановлено координати характерних точок фазових перетворень (всього 15) та залежність фізико-хімічні властивості жирових сумішей від визначальних (за вмістом) триацилгліцеролів; залежності розрахунку складу жирової суміші з заданими властивостями в залежності від триацилгліцерольного складу початкових сировинних компонентів; порівняльний аналіз експериментальних даних щодо температур плавлення і застигання, а також вмісту твердих триацилгліцеролів, одержаних стандартними методами і методом ДСК. Наукова новизна. У дисертаційній роботі запроваджено принципово новий методологічний підхід у створенні рецептур олієжирових продуктів із застосуванням розрахункового методу: вперше розроблено методологію розрахунку складу жирової суміші з наперед заданими властивостями в залежності від її триацилгліцерольного складу, що дозволило розрахунковим методом визначати масову частку компонентів у жировій суміші; вперше одержано нові наукові дані щодо координат характерних точок фазових переходів на діаграмах ДСК під час плавлення – кристалізації бінарних сумішей пальмового олеїну та пальмового стеарину, що дозволило визначити інтервали температур процесів плавлення та кристалізації; вперше встановлено кількісні залежності температур плавлення – застигання і вмісту твердих триацилгліцеролів від триацилгліцерольного складу модельних жирових сумішей, що дозволило спрогнозувати фізико-хімічні показники жирової суміші; отримано подальший розвиток теоретичного уявлення щодо процесів плавлення-кристалізації жирових сумішей, зокрема, вперше встановлено межі фазових перетворень бінарних сумішей пальмового олеїну та пальмового стеарину у широкому діапазоні температур, що дозволить виявити взаємодію жирів у сумішах. Ступінь впровадження: результати роботи впроваджено у навчальний процес кафедри технології жирів та продуктів бродіння НТУ «ХПІ» під час викладання дисциплін «Технологія галузі. Технологічні розрахунки, облік та звітність у галузі» і «Сучасні напрями розвитку технології переробки жирів», в курсовому та дипломному проектуванні, а також науково-дослідній роботі студентів зі спеціальності 181 «Харчові технології» та спеціалізації 181.01 «Технологія жирів, жирозамінників та ефірних масел» та проведено промислові випробування на підприємстві ООО «Комплекс ММК» розрахункового методу створення жирових сумішей і випущено дослідно-промислову партію жирової основи маргарину для «листкового» тіста. Сфера використання: олійножирова галузь, маргаринова, кондитерська продукція та харчоконцентратна, хлібопекарська, молочна промисловості.^UThe object of the study is the technology of fatty foods with predetermined properties and the creation of fatty bases of products for multipurpose use. The purpose of the work is to provide a scientific substantiation of the calculation method for the creation of formulations of fatty products of multipurpose use, based on the determination of the acylglycerol composition of the raw components and the corresponding physicochemical indices. In the course of this work, theoretical and experimental methods of research were used. The triacylglycerol composition of vegetable oils is determined using the Hewlett Packard HP-6890 gas chromatograph. Characteristics of melting and crystallization are determined using a differential scanning calorimeter Q20, the content of solid and liquid triacylglycerols of the experimental mixtures is also determined by differential scanning calorimetry and the method of nuclear magnetic resonance «The minispec mq 20»; data processing using differential scanning calorimetry was performed using TA Universal Analysis software package. Physical and chemical parameters of mixtures are determined according to standard methods. For planning of experiments and processing of experimental data, mathematical methods using the software package Statistica were used. The calculation of the fatty basis with the given physical and chemical parameters was carried out using software packages MathCad and Microsoft Excel. Theoretical and practical results: scientifically substantiated technology of fat products with predetermined properties and creation of fatty bases of products of multipurpose purpose; experimentally confirmed the working hypothesis about the possibility of creating fat recipes with given properties by the calculation method; the dependence of the melting processes on crystallization by the method of differential scanning calorimetry in the temperature range from 60 °C to minus 40 °C; in particular, the coordinates of the characteristic points of phase transformations (total 15) and the dependence of the physical and chemical properties of fatty mixtures on the determinant (content) of the triacylglycerols are established; depending on the calculation of the composition of the fatty mixture with the given properties, depending on the triacylglycerol composition of the initial raw components; a comparative analysis of experimental data on the melting and freezing temperatures, as well as the content of solid triacylglycerols produced by standard methods and the DSC method. Scientific novelty. In the dissertation work a fundamentally new methodological approach was introduced in the creation of formulations of oily products with the use of the calculation method: for the first time a methodology for calculating the composition of fatty mixture with predetermined properties, depending on its triacylglycerol composition, was developed, which allowed the calculation method to determine the mass fraction of components in the fatty mixture; for the first time new scientific data on the coordinates of the characteristic points of phase transitions in the DSC diagrams during melting - crystallization of binary mixtures of palm olein and palm stearin has been obtained, which allowed to determine temperature intervals of melting and crystallization processes; for the first time, quantitative dependences of melting temperatures were established - the hardening and the content of solid triacylglycerols from the triacylglycerol composition of model fatty mixtures, which allowed to predict the physical and chemical parameters of the fatty mixture; further development of theoretical understanding of the processes of melting-crystallization of fatty mixtures was obtained, in particular, the boundaries of phase transformations of binary mixtures of palm olein and palm stearin in a wide range of temperatures were established for the first time, which would reveal the interaction of fats in mixtures. The degree of implementation: the results of work are introduced into the educational process of the technology department of fats and fermentation products NTU «KhPI» during the teaching of disciplines «Technology industry. Technological calculations, accounting and reporting in the industry» and «Modern directions of development of technology of processing of fats», in course and graduation design, as well as research work of students in specialty 181 «Food Technologies» and specialization 181.01 «Technology of fats, fat substitutes and essential oils» and industrial tests were carried out at the enterprise of LLC «MMK Complex», a calculation method for the production of fat mixtures, and a pilot-industrial batch of the fatty basis of margarine for «puff pastry» was produced. Sphere of use: the oil-and-fat industry, margarine, confectionery products and food-concentrate, baking, dairy industry.

Метою дисертаційної роботи є вдосконалення методик визначення несучої здатності бурових паль з урахуванням довантажувальних сил тертя грунту по бічній поверхні. Об′єкт досліджень – взаємодія бічної поверхні палі з грунтовою основою, що просідає; методи ‒ аналіз нормативних та літературних джерел, науково-технічних досягнень; експериментальні методи дослідження довантажувальних сил тертя грунту та несучої здатності паль в лабораторних і польових умовах; стандартні методи визначення фізичних й деформаційних властивостей грунтів; методи математичної статистики для обробки результатів експериментів; числовий метод скінченних елементів для аналізу напружено-деформованого стану системи «грунтова основа – паля»; результати – вдосконалено методику визначення максимальної довантажувальної сили тертя грунту Pn по бічній поверхні бурових паль, що дозволяє обґрунтовано знизити потенційний вплив цих сил на несучу здатність паль у структурно-нестійких грунтах; вдосконалено методику ДБН визначення розрахункового навантаження на палі за результатами стандартних випробувань грунтів натурними палями у структурно-нестійких грунтах, що дозволяє обгрунтовано підвищити вдавлююче навантаження на палі до ≈20%; вдосконалено методику моделювання системи «грунтова основа – паля» зі структурно-нестійкими грунтами при дії на палю висмикуючих навантажень Fdu та дозволяє призначати величину довантажувальних сил тертя Рn з відповідним коефіцієнтом переходу k0: Pn = Fdu/k0 у програмному комплексі «PLAXIS 3D Foundation», при цьому результати розрахунку методом скінчених елементів узгоджуються з результатами випробувань натурних дослідних паль; впроваджено – у проектних організаціях м. Харкова: Трест ПАТ «Житлобуд-1» (м. Харків); ТОВ «Транс Cтрой Комплекс» (м. Харків); використані при розрахунку на об'єкті будівництва житлового комплексу м. Харкові, а також використані у навчальному процесі Харківського національного університету міського господарства імені О.М. Бекетова.^UThe purpose of the dissertation is to improve the methods of determining the bearing capacity of drilling piles, taking into account the loading forces of soil friction on the side surface. The object of research is the interaction of the lateral surface of the pile with the subsurface soil base; methods − analysis of normative and literary sources, scientific and technical achievements; experimental methods of investigation of loading forces of soil friction and bearing capacity of piles in laboratory and field conditions; standard methods for determining the physical and deformation properties of soils; methods of mathematical statistics for processing the results of experiments; numerical finite element method for analysis of stress-strain state of the "soil − pile" system; results − the technique of determination of maximum loading force of friction of soil Pn on the lateral surface of drilling piles was improved, which allows to substantially reduce the potential influence of these forces on the bearing capacity of piles in structurally unstable soils; improved the method of DBN determination of the calculated load on the piles according to the results of standard soil tests with natural piles in structurally unstable soils, which allows to reasonably increase the compressive load on piles up to ≈20%; the method of modeling the soil-pile system with structural-unstable soils under the action of the Fdu pull-out loads was improved and allows to assign the value of the friction loading forces Pn with the corresponding transition coefficient k0: Pn = Fdu/k0 in the "PLAXIS 3D Foundation", software package the results of the calculation by the finite element method are consistent with the test results of field experimental piles; implemented − in Kharkov project organizations: TREST PAT "Zhitlobud-1" (Kharkov); "Trans Stroy Complex" LLC (Kharkov); used in the calculation on the object of construction of a residential complex in Kharkov, as well as used in the educational process of the O.M. Beketov National University of Urban Economy in Kharkov.

В роботі представлені результати досліджень перспектив застосування охолоджуваних ємностей з підвищеною тепловою інерційністю та акумулюючою здатністю для стабілізації температури продукту і зниження енергетичних витрат під час зберігання і транспортування. Охолоджувана ємність виконана з полімерного матеріалу, з подвійними стінками, прошарки між якими по всьому периметру заповнені рідиною з високою тепловою інерційністю.^UThe thesis represents study results for prospects of cooled tanks (packages) with high thermal inertia and storage capacity use intended for product temperature stabilization and energy consumption reduction during cold product storage and its transportation. The cooled tank (package) is made from a polymeric material, with double walls, using liquid layers which are placed between walls with high thermal inertia along the entire perimeter.

Об'єкт дослідження – процеси керування електромеханічними системами зі слідкуючим електроприводом. Мета роботи – підвищення якості процесів керування електроприводом за рахунок розробки нового обчислювального методу розв'язання задачі оптимального керування електроприводом. Методи дослідження – основні результати роботи базуються на загальних методах функціонального аналізу, методах обчислювальної математики, теорії розв'язання задачі Коші для систем звичайних диференціальних рівнянь з керуванням, методі знаходження найкращого наближення функції однієї змінної сплайнами першого порядку в нормі W21[0,t]. Теоретичні та практичні результати – розроблений в дисертаційній роботі обчислювальний метод розв'язання задачі оптимального керування електроприводом дозволяє підвищити точність наближення в задачах оптимального керування. Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що вперше запропоновано метод розв'язання задачі оптимального керування слідкуючим електроприводом з використанням сплайн-функцій, в якому невідомі параметри керування знаходяться одночасно з невідомими параметрами фазових координат, що дає найкраще наближення до точного розв'язку в нормі W21[0,t]; набув подальшого розвитку метод найкращого наближення функції однієї змінної сплайнами 1-го порядку в нормі W21[0,t] для розв'язання задачі Коші для системи звичайних диференціальних рівнянь заданого порядку та задачі оптимального керування слідкуючим електроприводом; удосконалено метод розв'язання задачі Коші для системи диференціальних рівнянь з правими частинами у вигляді поліноміальних функцій шляхом вибору базисних функцій, що дозволило забезпечити високу точність наближення в нормі L2[0,1]. Основні результати дисертаційного дослідження отримано в межах виконання науково-дослідної роботи «Побудова математичних моделей для управління технологічними процесами» № ФН 12-5 в Українській інженерно-педагогічній академії. Результати дисертаційної роботи використані в навчальному процесі на кафедрі вищої та прикладної математики Української інженерно-педагогічної академії при викладенні дисципліни «Теоретичні, фізичні та інформаційні основи галузевих знань». Також отримані результати упроваджені в розробках підприємства ПрАТ «Електромашина», а саме в приладах керування електричними двигунами при їх випробуваннях. Отримані результати можуть бути використані при створенні пакету програм промислового значення та при конструюванні електроприводів.^UThe object of research – the processes of control electromechanical systems with a monitoring electric drive. The purpose of the work is to improve the quality of the processes of electric drive management by developing a new computational method for solving the problem of optimal control of the electric drive. Research methods – the main results of work are based on general methods of functional analysis, methods of computational mathematics, the theory of solving the Cauchy problem for systems of ordinary differential equations with control, the method of finding the best approximation of the function of one variable splines of the first order in the norm W21[0,t].Theoretical and practical results – the computational method of solving the problem of optimal control of the electric drive, developed in the dissertation, allows to increase the accuracy of approximation in problems of optimal control. The scientific novelty of the obtained results is that for the first time the method of solving the problem of optimal control of a monitoring electric drive using spline functions is proposed, in which unknown control parameters are simultaneously with unknown parameters of phase coordinates, which gives the best approximation to the exact solution in the norm W21[0,t]; has further developed the method of best approximation of the function of one variable splines in the norm W21[0,t] for the solving the Cauchy problem for a system of ordinary differential equations of a given order and the problem of optimal control of a moving electric drive; the method for solving the Cauchy problem for a system of differential equations with right-hand sides in the form of polynomial functions is improved with the choice of basic functions, which allowed to ensure high accuracy of approximation in norm L2[0,1]. The main results of the dissertation research were obtained within the framework of the implementation of the research work «Construction of mathematical models for the management of technological processes» FN 12-5 at the Ukrainian engineering pedagogics academy. The results of the work are used in the educational process at the department of higher and applied mathematics of the Ukrainian engineering pedagogics academy in the presentation of the discipline «Theoretical, physical and Information fundamentals of branch knowledge». Also, the results are implemented in the development of the enterprise «Electromashina», namely in the control devices of electric motors during their testing. The obtained results can be used when creating a package of industrial values and in the design of electric drives.

Застосовано спосіб визначення структури складного кристалу, як (3+d)-мірної структури, у вигляді згортки мотиву з механізмом повторення. Розглянуто поетапне ускладнення кристалів з (2a2a2a)- та (2а2а4с)-надграткою, виходячи з простої кубічної гратки протокристалу, наведені Фур'є-компоненти матриці оператора дефекту мас. Розглянуті принципи теорії динаміки кристалічної гратки, в тому числі із врахуванням наслідків надпросторової симетрії для кристалів структурних типів NaCl, AuCu3 та BaTiO3. Сформульовані загальні симетрійні співвідношення, що накладаються узагальненою симетрією на опис динаміки гратки модульованих кристалів. Проаналізовано структури узагальнених динамічних матриць складних кристалів в традиційному і надпросторовому підходах з врахуванням амплітуд модуляційних функцій масового та силового збурення. Розглянуто динаміку гратки кристалів типу BaTiO3 в концепції надпросторової симетрії. На основі побудованої узагальненої динамічної матриці проаналізовано загальну схему розрахунку фононних спектрів складних кристалів в еквідистантному та нееквідистантному наближеннях. Проведено аналіз симетрії віток фононного спектру для високосиметричних точок і напрямків зони Бриллюена. Застосовано надпросторовий підхід для досліджень динаміки гратки перовськітних природних (2а2а4с)-надґраток. На основі побудованої узагальненої динамічної матриці складних кристалів типу BaSrTi2O6 тетрагональної сингонії проведено розрахунки модельних фононних спектрів природних (2а2а4с)-надґраток в еквідистантному і нееквідистантному наближеннях для ланцюга генезису структурних ускладнень: пакет D(Ba2Ti2O4) – пакет B(C) (Ba2Ti2O5) – пакет A(Ba2Ti2O6) – BaSrTi2O6. Застосовано надпросторовий підхід для досліджень динаміки ґратки систем перовськітних твердих розчинів для різних моделей заміщення у катіонних надґратках (типів (A|0.5A||0.5)(B|0.5B||0.5)O3, (A|0.5A||0.5)BO3 і A(B|0.5B||0.5)O3 (x,y=0.5)), проаналізовано загальну схему трансформації фононних віток складних систем твердих розчинів, як (4a4a4a)-надґраток, виходячи із гранецентрованої кубічної гратки протокристалу. Шляхом підгонки розрахункових значень частот фононних мод у точці Г(0,0,0) з експериментальними значеннями та розрахунками інших авторів визначені силові постійні міжатомної взаємодії, в зв'язку з чим, питання узгодження розрахунку з експериментом забезпечується апріорі.^UThe method of determining the complex crystal structure as (3+d)-dimensional structure in the form of motive convolution with repetition mechanism was used. The gradual complication of crystals with (2a2a2a)- and (2а2а4с)-superlattices has been considered, proceeding from the simple cubic protocrystal lattice, the Fourier components of mass defect operator matrix have been given. The principles of the dynamics theory of a crystalline lattice, also taking into account the consequences of superspace symmetry for crystals of NaCl, AuCu3 and BaTiO3 structural typeshave been considered. The general symmetry relations imposed by generalized symmetry on the description of the modulated crystals lattice dynamics have been formulated. The structures of generalized dynamic matrices of complex crystals in the traditional and superspace approaches with the consideration of amplitudes of modulation functions of mass and force disturbance have been analyzed. The lattice dynamics of BaTiO3 crystals type in the concept of superspace symmetry has been considered. On the basis of the constructed generalized dynamic matrices, the general scheme for calculating the phonon spectra of complex crystals in equidistant and non-equidistant approximations has been analyzed. The symmetry analysis of the branches of the phonon spectrum has been performed for high-symmetry points and directions of the Brillouin zone. Superspace approach has been used to study the dynamics of lattices of perovskite natural (2а2а4с)-superlattices. On the basis of the constructed generalized dynamic matrices of the BaSrTi2O6 type complex crystals of the tetragonal syngony the calculations of the natural (2а2а4с)-superlattices model phonon spectra in equidistant and non- equidistant approximations for the chain of structural complications genesis have been made: package D (Ba2Ti2O4) - package B (C) (Ba2Ti2O5) - package A (Ba2Ti2O6) - BaSrTi2O6. Superspace approach has been applied to study the lattice dynamics of perovskite solid solutions systems for different substitution models in cation superlattices (A|0.5A||0.5)(B|0.5B||0.5)O3, (A|0.5A||0.5)BO3 and A(B|0.5B||0.5)O3 (x,y=0.5) types, the general scheme of transformation of solid solutions complex systems phonon branches as (4a4a4a)-superlattices, proceeding from the face-centered cubic lattice of the protocrystal has been analysed. By fitting the calculated values of the phonon modes frequencies at the point Г(0,0,0) with the experimental values and calculations of other authors, the power constant of the inter-atomic interaction has been determined, in this connection, the question of reconciliation of the calculation with the experiment is provided a priori.

Об'єктом дослідження є процес оброблення ЕКГ-сигналу із застосуванням штучних мультистабільних нейронних мереж. Метою дослідження є підвищення ефективності оброблення та точності детектування головних ознак P-QRS-T-комплексу ЕКГ-сигналів шляхом розроблення методу та апаратно-програмного засобу на основі штучних мультистабільних нейронних мереж. Методи дослідження: для оброблення даних застосовували методи дискретного оброблення інформації і математичної статистики; розроблення структурної схеми та апаратно-програмного засобу виконано на базових принципах системного підходу; для розроблення моделі нейронів та нейронних мереж використовували методи математичного моделювання, штучного інтелекту і програмні пакети NEURON та Matlab; програмне забезпечення побудовано з використанням середовища проектування IAR Embedded Workbench, мови програмування VHDL та пакету Xilinx ISE WebPack; проектування схемо-технічного рішення та розробку друкованої плати апаратного засобу реалізовано за допомогою системи автоматизованого проектування Altium Designer; використано бібліосемантичний метод для вивчення вітчизняного та світового контенту. Теоретичні результати: вперше розроблено на основі спайкового шифратора вхідного сигналу, рекурентних нейронів внутрішнього шару та вихідних нейронів імпульсну штучну нейронну мережу, яка представляє собою систему класифікації, що сама навчається та автоматично адаптується до змін вхідного сигналу і забезпечує тим самим оброблення в режимі реального часу клінічно-значущих випадків ЕКГ-сигналу всередині мережі; вперше розроблено метод оброблення ЕКГ-сигналу в SNN-мережі, який забезпечує зниження щільності даних за рахунок безпосереднього кодування спайків в ЕКГ-сигналі, набуття мережею відповідних стабільних станів, які відповідають піковим моментам ЕКГ і зменшення помилки розпізнавання, що досягнуто попереднім обробленням і фільтрацією даних на вході нейронної мережі; удосконалено адаптовану модель імпульсного штучного нейрона шляхом надання йому електричної мультистабільності та здатності відтворювати патерни електричної активності біологічних об'єктів з одночасним розширенням пам'яті та збільшенням обчислювальної потужності, що зумовило її використання в якості базового компонента нейроморфного модуля; удосконалено модель структури спайкового шифратора шляхом точного кодування електрокардіографічних сигналів, що створило необхідні і достатні передумови для побудови імпульсної штучної мережі і на її основі апаратно-програмного засобу для оброблення ЕКГ-сигналів. Практичні результати полягають у розробленні апаратно-програмного засобу для оброблення електрокардіографічного сигналу, виготовленні його на сучасній елементній базі, захисті схемотехнічних рішень патентами США, проведені валідаційних випробування та тестуванні отриманого приладу, з оцінки точності класифікації основних амплітудно-часових ознак ЕКГ-сигналу на вибірці записів. Ступінь впровадження - результати дисертаційної роботи впроваджено у виробничий процес на підприємстві ТОВ “Науково-виробниче підприємство СМД”; у навчальний процес кафедри експериментальної фізики та фізики металів Дніпровського національного університету ім. Олеся Гончара при викладання відповідних дисциплін.Сфера (галузь) використання - медицина.^UThe object of the study is the process of electrocardiography (ECG) signals processing using artificial multistable neural networks. The purpose of the study is to improve the processing efficiency and accuracy of detection of the common features of the ECG-signal's P-QRS-T-complex by developing a method and hardware-software implementation based on artificial multistable neural networks. Research methods: discrete information processing and methods of mathematical statistics were used for data processing; development of the structural schematic of system and the hardware-software implementation were performed with the basic principles of systematic approach; mathematical modeling and artificial intelligence approach with help of NEURON and MATLAB software packages were used to develop artificial neuronal models and neural networks; microcontroller embedded software was built using the IAR Embedded Workbench environment, VHDL programming language and Xilinx ISE WebPack software package were applied for design the FPGA-based system; electrical schematic and hardware printed circuit board are designed using Altium Designer software environment; the bibliosemantic method used to study worldwide and national content. Theoretical results: first developed an artificial spiking neural network (SNN), which consist of input encoder, internal layer of recurrent neurons and output neuronal layer, which is a self-learning classification system that automatically adapts to changes in the input raw-signal and provides real-time processing of clinically relevant cases of ECG-signal; first developed an ECG-signal processing method based on the SNN approach, which provides data density reduction by direct encoding of the ECG-signal into a sequence of spikes, also shown that improvement of a whole network stabilization at the certain stable electrical states corresponding to the ECG-signal's peak moments, pre-processing and filtering of the input raw-data leads to the significant reduction of recognition error; an adapted model of an artificial spiking neuron was investigated and used as a basic component of the neuromorphic module with providing electrical property of multistability, which allows to reproduce all patterns of electrical activity of biological neurons and therefore, increases memory and computing power of neural components; the model and structure of the spiking encoder for precise coding of ECG-signals was improved, which provided the necessary and sufficient background for creating an artificial spiking neural network and the hardware-software implementation for the real-time processing of ECG-signals. The practical results include the development of hardware and software for ECG-signal processing, production on a modern element base, protection of method and circuit design solutions by USA patents, validation and experimental testing of the produced device, accuracy estimation of classification of the common amplitude and temporal ECG signatures on a sample of records. Degree of implementation: the results of the dissertation were implemented in the production process at the company “Scientific and Production Enterprise “SMD” LLC; in the educational process of the Department of Experimental Metal Physics of Oles Honchar Dnipro National University to teach relevant disciplines.Scope (field) of application - medicine.

Робота присвячена дослідженню впливу ізоморфного заміщення органічних катіонів та неорганічних аніонів на структуру, магнітні та оптико-спектральні властивості кристалів, що містять комплекси іонів перехідних металів, та розробці програмного забезпечення для інтерпретації їхніх спектрів оптичного поглинання.Розроблене програмне забезпечення, що дає змогу на основі оптико-спектральних даних визначати важливі фізико-хімічні параметри кристалів з комплексами іонів перехідних металів з довільною електронною конфігурацією при симетріях кристалічного поля Td, Oh, D4h, C4v, D2d, C2v. Встановлено, що наявність в сполуці IPACCC іонів Cu2+ супроводжується помітним зміщенням температур фазових переходів. Cтруктура [(CH3)2CHNH3]4Cd3Cl10:Cu (IPACCC) є близькою до структури «вихідного» кристала [(CH3)2CHNH3]4Cd3Cl10 (IPACC) без домішки міді. Отримані значення метал-галогенних відстаней корелюють з рентгеноструктурними даними. Вперше виявлено існування сегнетоеластоелектричної фази та iстотний вплив легування iонами Cu2+на електрон-фононну взаємодію i температурну еволюцiю краю оптичного поглинання у кристалах IPACCС. Показано, що низькоенергетичний край смуги перенесення заряду у цих кристалах сформований з участю внутрiшнiх коливань метал-галогенного комплексу. Водночас, край власного поглинання в кристалах IPACC и IPACCС формується або внутрiшнiми коливаннями метал-галогенного комплексу або скелетними чи трансляцiйними коливаннями органiчного комплексу IPA. В кристалах [N(C2H5)4]2CoClBr3 (TEACCB) виявлене співіснування магнітного впорядкування та спонтанної поляризації при температурах, нижчих від Тс1=8 К, що дає підстави віднести їх до мультифероїків. Встановлено, що величини параметрів кристалічного поля та параметрів Рака істотно залежать від ізоморфного катіонного заміщення, а саме збільшення молекулярної маси органічного катіона при такому заміщенні в кристалах групи A2CoCl4 супроводжується зменшенням величини КрП.^UThe work is devoted to study of influence of the isomorphous substitution of organic cations and inorganic anions on the structure, electrophysical, magnetic and optical-spectral properties of crystals with transition metal ions complexes and elaboration of the program package for interpretation of their absorption spectra.It was found that the structure of [(CH3)2CHNH3]4Cd3Cl10:Cu (IPACCC) is close to the structure of the initial [(CH3)2CHNH3]4Cd3Cl10 (IPACC) crystal without copper adding. The anionic complex was found to possess a similar symmetry and consists of the three metal-halogen octahedra with different orientation of their axes relatively to the main crystallographic directions. As it follows from the analysis of the crystal field spectra, the intermediate phase II (T2-T3) is characterised by a less pronounced tetragonal distortion of the metal-halogen octahedra of type І, whereas the octahedra of type ІІ are characterised by increasing of all metal-halogen distances in comparison with other phases. The values of the metal-ligand distances, obtained in our calculations, were found to be 1-5 % higher in comparison with the X-ray diffraction data for initial IPACC crystal. The reason for this difference consists in the statistical substitution of cadmium ions with copper in the investigated crystals. On the basis of the performed investigations of the optical birefringence temperature increments at heating we detected the jump-like anomaly characteristic of the first order phase transitions in IPACCC crystals at Т1 = 358 К and the second anomaly at Т2 =293 К. On the basis of the Landau theory analysis the phase transition at T2=293 K was related to the first order close to the second order one. Using the atomic force microscopy existence of the ferroelastoelectric phase in these crystals was revealed and the corresponding domain structure was visualized for the first time. On the basis of the performed dielectric investigations of [N(C2H5)4]2CoClBr3 (TEACCB) crystals the anomaly of dielectric permittivity characteristic of the proper ferroelectric phase transition was observed at Tc= 258 K. The dielectric dispersion observed in TEACCB solid solution first of all is connected with ordering of the distorted metal-halogen complexes. It has been found that TEACCB crystals are characterized by magnetic ordering below 8 K coexisting with the spontaneous polarization. This allows to relate these crystals to the multiferroics. It was shown that the absorption spectra of IPACCC crystal obtained at room temperature for different polarizations of incident light are characterized by clear pleochroism of the absorption edge caused by distortion of Cu2+ ion coordination. At lower energies the broad intense bands, connected with the internal transitions in Cu2+ ion, in the field of low symmetry were observed.There was elaborated the program package, which allows to analyze on the basis of the optical spectroscopy data the important physical and chemical parameters of the crystals with transition metal ions complexes and various electronic configuration of the valence shell at the crystalline field symmetries Td, Oh, D4h, C4v, D2d, C2v.Performed spectral investigations ascertained a noticeable influence of the doping with Cu2+ ions on the electron-phonon interaction (EPI) and respectively on the temperature evolution of the optical absorption edge of IPACC crystals. Due to this interaction, for the phases II and III of both IPACC and IPACCC crystals the low energy tails of the edge bands are described by the empirical Urbach's rule. The only exception concerns the phase II in IPACCC for the light polarised along a axis, when lnα = f(E) lines were found do not cross in a single point. Such a behaviour is explained by overlapping of the mentioned absorption edge with the charge transfer (CT) bands. It has been found that parameters of Urbach's rule show anomalous behaviour at the phase transition point T2. The anomalies are much more pronounced for IPACCC than in the case of IPACC crystal that implies more considerable corresponding change of EPI character for the crystals doped with copper. It has been also found that the low energy tail of the CT band in IPACCC is formed with participation of the internal vibrations of the metal-halogen complex. On the other hand, the low energy tail of the fundamental edge for both crystals is formed with participation of the internal vibrations of the metal-halogen complex or skeletal (or translational) vibration of IPA complex.It was also shown that partial metal ion substitution is followed by increasing of the EPI strength that is inversely proportional to o constant. It has been found that the Racah's and crystal field parameters considerably depend on the isomorphous cation substitution. Indeed, increasing of the organic cation mass in A2CoCl4 crystals is followed by diminishing of the crystal field.

. Об'єкт дослідження: є транзисторні перетворювачі ключового типу як генератори електромагнітних завад. Мета роботи: підвищення ефективності засобів забезпечення електромагнітної сумісності у системах електроживлення з високочастотними транзисторними перетворювачами за рахунок розробки та впровадження нових схемотехнічних та конструктивних методів їх побудови. Методи дослідження: у роботі використовувалися методи теорії електричних кіл. Підтвердження достовірності результатів теоретичних досліджень забезпечено комп'ютерним імітаційним моделюванням за допомогою програм OrCAD-PSpice і натурними експериментами. Теоретичні та практичні результати і новизна: на основі теоретичних досліджень вирішена актуальна проблема з підвищення ефективності засобів забезпечення електромагнітної сумісності у системах електроживлення з високочастотними транзисторними перетворювачами. Розроблені нові схемотехнічні та конструктивні методи побудови протизавадних засобів, які дозволили зменшити вартість, та масогабаритні показники транзисторних перетворювачів в цілому. Предмет і ступінь впровадження: основні результати роботи впроваджені у ТОВ «ЕМСБІ». Наукові результати використовуються в навчальному процесі кафедри промислової електроніки НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Ефективність впровадження: отримано значний техніко-економічний ефект, що полягає в підвищенні показників електромагнітної сумісності у системах електроживлення з високочастотними транзисторними перетворювачами електроенергії (зменшенні масогабаритних показників транзисторних перетворювачів, зменшення вартості транзисторного перетворювача і підвищення його електробезпеки ). Сфера використання: напівпровідникові перетворювачі електроенергії.^UThe object of research: transistor converters of key type as electromagnetic interference generators. The purpose of research: to improve the efficiency of means of ensuring electromagnetic compatibility in power supply systems with high-frequency transistor converters through the development and implementation of new circuit design and design methods for their construction. Method of research: the methods of the theory of electrical circuits were used in the work. Confirmation of the reliability of theoretical studies results provided by using the software package OrCAD-PSpice and natural experiment. Theoretical and practical results and innovations: based on theoretical studies, an urgent problem has been solved to improve the efficiency of methods for ensuring electromagnetic compatibility in power supply systems with high-frequency transistor converters. Developed new circuit design and constructive methods for building noise reduction means, which allowed to reduce the cost, and weight and size parameters of transistor converters. A subject degree of introduction: the main results of the work were introduced in the EMSBI Ltd. The scientific results were used in the scientific process of the Department of Industrial Electronics at them NTUU "KPI. Igor Sikorsky. Efficiency of implementation: a significant technical and economical effect has been obtained, which is to increase the electromagnetic compatibility in power supply systems with high-frequency transistor electric power converters (decrease in mass-dimensional parameters of transistor converters, decrease in the price of transistor converter and increase its electrical safety). Area of use: semiconductor power converters.

Дисертаційна робота присвячена вивченню динаміки структурованих геосередовищ з урахуванням їх дискретної та ієрархічної будови. Геосередовища, про які йдеться в роботі, включають широкий клас природних дискретних масивів гірських порід: від масивів гранульованих порід, таких як пісок, до суттєво неоднорідних і фрагментованих областей, якими є сейсмоактивні зони. Дослідження здійснюються в рамках підходу, в якому геосередовище трактується як термодинамічно відкрита складна дискретна система з ієрархічною будовою та нелінійною і дисипативною взаємодією між структурними елементами. Для вивчення динаміки структурованих середовищ використовуються дискретні моделі, оскільки континуальні моделі не здатні відтворити всю різноманітність динамічної поведінки таких середовищ.Розроблено модель землетрусів, яка базується на двох фундаментальних принципах: ієрархічній структурі сейсмоактивних областей та концепції самоорганізованої критичності. Модель відтворює основні емпіричні властивості сейсмічних процесів.Експерименти та розрахунки зсувного деформування гранульованого середовища продемонстрували статистичну подібність до процесів, що відбуваються у сейсмічно активних регіонах. Ці результати поглиблюють розуміння природних сейсмічних процесів та розширюють можливості прогнозування та контрольованого впливу на них.^UThe thesis is devoted to studying the properties of dynamics of geomedia taking into account their discrete and hierarchical structure. The geomedia considered in the thesis cover a broad class of natural discrete rocks massifs: from granular rock massifs e.g. sand to substantially heterogeneous and fragmented areas such as seismically active zones. The research is carried out within the framework of the approach considering the geomedium as a thermodynamically open complex system consisted of hierarchically embedded discrete elements with nonlinear and dissipative interactions. Because of continuum models are not able to reproduce the entire variety of dynamic behavior of such media the discrete models were applied for studying the structured media dynamics. The computer simulation of wave processes is performed using the discrete element method. The studies testify that in discrete media these processes fundamentally differ from similar ones in homogeneous solids and the wave fields depend on the type of structured elements packing. The simulation of the wave propagation in a layer of the granular medium with spherical grains discovered a rotating wave structure formation. It is shown that the deformation properties of granular media with elastic, elastic-viscous and elastic-plastic types of interaction between particles depend on the rate of deformation, on the package density and on the of the grain sizes. To explore the granular medium microcharacteristics, namely forces acting on individual structural elements at the bottom of the granular sample under dynamic load, the novel experimental technique is developed. As a result of experiments, the distributions exibiting the exponentially decaying maximum values of the forces with which the spherical grains act on the cylinder bottom in the range of large forces are obtained. Moreover, the computer simulation demonstrates that the exponential force distribution takes place throughout the sample and thus confirms the presence of correlations between intergranular forces in the process of dynamic loading of granular specimen. The time dependencies of the coordination number, the orientation order parameter, the correlation radius and the distribution of forces obtained in the calculations clearly indicate the non-equilibrium nature of the deformation process in the granular medium under impulse loading. To study the dynamics of hierarchically organized discrete media, the model of the system of embedded anharmonic oscillators is elaborated. Using the Poincaré section technique, it is stated that the system of equations for the model having three hierarchical levels with oscillators identical on each level and under the condition that they move simultaneously possesses the localized quasiperiodic and chaotic trajectories. The study of vibrating processes in the multilevel system is also carried out. It is shown that there exists a critical value of the structural parameter corresponding to the formation of comparative oscillations in the first and the last hierarchical levels. The effect of dissipation on the formation of oscillation processes in the hierarchical system is studied within the framework of the three-level model, when the highest structural level is subjected to the action of harmonic force. The analysis of obtained amplitude-frequency curves show that the hierarchical structure behaves as an amplifier of the signal applied to the highest level of the hierarchy. The earthquake model is developed based on two fundamental principles: the hierarchical structure of seismically active regions and the concept of self-organized criticality. The model reproduces the basic empirical properties of seismic processes: the frequency-energy scaling relation (the Gutenberg-Richter law), the generalized Omori law for temporal decay of aftershocks, the aftershock productivity law, Båth's law for the mean value of the relative difference in magnitude between the major earthquake and its largest aftershock, the fractal distributions of hypocenters (epicenters) with power-law dependencies of the number of events on distances between hypocenters (epicenters), and, finally, the γ distribution for waiting times. In the model, the threshold energies depend on the block sizes and are distributed according to the Gauss law. Experiments and simulation of shear deformation of the granular medium formed by the cubic elements demonstrate a statistical similarity to the processes occurring in seismically active regions. These results open the prospect of the better understanding of natural seismic processes and possibilities for forecasting and controlled influence on them.