Comprehensive analysis of few-shot image classification method using triplet loss = Комплексний аналіз техніки навчання на малому наборі даних для задачі класифікації методом оптимізації трійок / M. Baranov, Yu. Shcherbyna

Задача класифікації зображень є дуже важливою сучасною проблемою в області комп'ютерного зору. Перші підходи до розв'язання цієї задачі полягали у використанні класичних алгоритмів. Незважаючи на певний прогрес, отриманий, класичними підходами, більшість складніших задач класифікації зображень залишались нерозв'язаними до моменту використання алгоритмів машинного навчання. Перші спроби застосування машинного навчання до задачі розпізнавання зображень допомогли класифікувати набори ознак, які опрацювати прямими алгоритмами не вдавалось. Проте витягування множини ознак залишалося за прямими алгоритмами тривалий час. Нещодавний прогрес у сфері глибокого навчання відкрив можливість побудови систем автоматичного витягування множини ознак. Це надало значний прогрес у області ком'ютерного бачення і не тільки. Обробка великомасштабних наборів даних призвела до прориву у задачах розпізнаванні зображень. Проте нове обмеження з'явилося - залежність від кількості наявних проанотованих даних. Методи глибинного навчання для задачі класифікації зображення зазвичай вимагають великої кількості проанотованих зображень. Більше того, сучасні моделі схильні до неочікуваної поведінки на наборах даних з іншого домену (нових класів у випадку розпізнавання зображень). Методи навчання на малому наборі даних надають можливість при тренуванні глибоких нейронних мереж (НМ) використовувати значно менше даних, зберігаючи таку ж саму точність розпізнавання. Незважаючи на це, залишається компроміс між кількістю наявних даних і точністю моделі. Побудовано сіамську НМ на основі функції втрат трійки. Досліджено як наявна кількість даних впливає на точність розпізнавання сіамської НМ. Порівняно моделі, отримані навчанням на основі метрик і базової моделі, протренованої на великомасштабних наборах даних.

Definition of professional vector in educational systems of training future IT specialists = Визначення професійного вектора в освітніх системах підготовки майбутніх ІТ фахівців / Yu. Dubas, N. Kunanets

У наш час якість професійної освіти прямо залежить від таких характеристик, як готовність до самостійної роботи, індивідуалізація програм, самовдосконалення та саморозвиток, здатність здобувати знання та продуктивно використовувати їх у професійній діяльності. Тому важливу роль відіграє індивідуалізація освіти. Описано та проаналізовано метод визначення професійної орієнтації, відомий як тест Дж. Холланда, наведено модель його роботи та обгрунтовано отримання результатів. Розглянуто попередньо реалізовану рекомендаційну систему, що надає змогу формувати індивідуальну освітню траєкторію для студентів ІТ-спеціальностей. Така система використовує підмодуль визначення професійної орієнтації, реалізований на основі тесту Холланда. Відповідно, використання методу Холланда у роботі рекомендаційної системи для формування індивідуальної освітньої траєкторії надасть можливість отримати точніший і бажаний результат. Тест Холланда також використано для опитування учнів випускного класу на предмет вибору ІТ професії. Він показав неочікувані результати.

Information technology support of education of students with autism: aspects of virtual assistant modeling = Інформаційна технологія супроводу навчання студентів з аутизмом: аспекти моделювання віртуального асистента / V. Andrunyk, T. Shestakevych

Вважається, що взаємодія з комп'ютером або планшетом для особи з аутизмом є менш стресовою та привабливішою, ніж взаємодія з людьми. Аналіз інформаційних технологій (ІТ), розроблених як за кордоном, так і в Україні, виявив відсутність систематичної підтримки процесів навчання учнів з аутизмом. У цьому контексті розроблення персоналізованого інформаційно-технологічного супроводу навчальних процесів таких учнів є актуальним науково-прикладним завданням. Для досягнення цієї мети необхідно дослідити теоретичні та методологічні основи навчання осіб з аутизмом і визначити роль ІТ-підтримки такої освіти. Експерти сходяться на думці, що основними напрямами розвитку ІТ для підтримки навчання учнів з аутизмом є вдосконалення їхніх комунікативних навичок, соціальної взаємодії та академічної підготовки. Метод персоналізації віртуального контенту ІТ, розроблений або адаптований для підтримки навчання учнів з аутизмом, повинен ураховувати результати психологічної діагностики учня, його чи її освітні здібності та потреби, а також передбачати залучення парафахівців і батьків учня. Під час розроблення такого методу потрібно враховувати, що деякі студенти можуть використовувати лише невербальне спілкування, тому слід розробити алгоритм оцінювання емоцій учня з аутизмом. Найперспективнішими технологіями, які можна належно і легко адаптувати до навчання учнів з аутизмом, є технології доповненої та віртуальної реальності. Відповідно до розробленого методу персоналізації віртуального контенту ІТ, необхідно використовувати різне програмне забезпечення для моделювання та візуалізації.

Mobile information system for monitoring the spread of viruses in smart cities = Мобільна інформаційна система для моніторингу поширення вірусів у розумних містах / O. Duda, L. Dzhydzhora [et al.]

Розроблено концепцію створення багаторівневої мобільної персоніфікованої системи боротьби з вірусними захворюваннями, зокрема Covid-19. Використовуючи інтеграцію Інтернету речей, хмарних обчислень і технологій великих даних, система передбачає поєднання двох архітектур: клієнт-сервер і публікацію-передплату. Перевагою системи є постійна допомога при вірусних захворюваннях, а саме на стадіях спілкування, інформації та лікування. Концепція розумного міста в контексті боротьби з вірусними захворюваннями фокусується на застосуванні методів аналізу великих даних і вдосконаленні процедур прогнозування та протоколів екстреного лікування. Використовуючи різні технології, хмарний сервер зберігає дані про позиціонування, отримані з різних пристроїв, а програма отримує доступ до API для відображення та аналізу даних про позиціонування в режимі реального часу. Завдяки поєднанню технологій, внутрішнє та зовнішнє позиціонування можна використовувати з певною мірою точності, корисно для різних медичних і надзвичайних ситуацій та аналізу і подальшого опрацювання іншими інформаційними системами розумного міста. Результатом цього дослідження є розробка концептуальної моделі багаторівневої мобільної персоніфікованої системи моніторингу стану здоров'я, що використовується для інтелектуального аналізу даних, прогнозування, лікування та профілактики вірусних захворювань, таких як Covid-19, у сучасному "розумному місті".

Ігрова самоорганізація гамільтонового циклу графа / П. Кравець, В. Пасічник, М. Проданюк

Запропоновано нове застосування моделі стохастичної гри для розв'язування задачі самоорганізації гамільтонового циклу графа. Для цього у вершинах неорієнтованого графа розміщено ігрових агентів, чисті стратегії яких є варіантами вибору одного з інцидентних ребер. Випадковий вибір стратегій усіма агентами утворює набір локальних шляхів, що розпочинаються у кожній вершині графа. Поточні платежі гравців визначено як функції програшів, залежні від стратегій сусідніх гравців, які контролюють суміжні вершини графа. Ці функції сформовано зі штрафу за вибір протилежних стратегій сусідніми гравцями та штрафу за стратегії, які призвели до зменшення довжини локального шляху. Випадковий вибір чистих стратегії гравців спрямовано на мінімізацію їх функцій середніх програшів. Генерування послідовностей чистих стратегій виконано за дискретним розподілом, побудованим на основі динамічних векторів змішаних стратегій. Елементи векторів змішаних стратегій є ймовірностями вибору відповідних чистих стратегій, які адаптивно враховують значення поточних програшів. Формування векторів змішаних стратегій визначено за марковським рекурентним методом, для побудови якого використано градієнтний метод стохастичної апроксимації. У ході гри метод збільшує значення ймовірностей вибору тих чистих стратегій, які призводять до зменшення функцій середніх програшів. Для заданих способів формування поточних платежів результатом стохастичної гри є утворення патернів самоорганізації у вигляді циклічно зорієнтованих стратегій ігрових агентів. Умови збіжності рекурентного методу до колективно оптимальних розв'язків забезпечено дотриманням фундаментальних умов стохастичної апроксимації. Виконано розширення ігрової задачі на випадкові графи. Для цього вершинам приписано ймовірності відновлювальних відмов, які спричиняють зміну структури графа на кожному кроці гри. Реалізації випадкового графа адаптивно враховуються під час пошуку гамільтонових циклів. Збільшення ймовірності відмов сповільнює збіжність стохастичної гри. Комп'ютерне моделювання стохастичної гри забезпечило отримання патернів самоорганізації стратегій агентів у вигляді декількох локальних циклів або глобального гамільтонового циклу графа залежно від способів формування поточних програшів гравців. Достовірність експериментальних досліджень підтверджено повторенням реалізацій патернів самоорганізації для різних послідовностей випадкових величин.

Інформаційні технології підвищення популяризації комерційних інтернет-ресурсів / Т. Басюк, А. Василюк

Дослідження показало, що на сучасному етапі розвитку інформаційних технологій саме на портативні пристрої припадає більша частина всього інтернет-трафіку, який обов'язково потрібно враховувати під час популяризації комерційних інтернет-ресурсів. Проаналізовано основні підходи до популяризації та показано, що важливим аспектом просування є підтримка технології Mobile First. Під час дослідження проаналізовано механізми роботи відомих пошукових систем із акцентом на роботі системи Google, найпоширенішої на теренах України. Аналіз комерційного сегмента показав, що необхідність створення мобільної версії визначається такими трьома чинниками: пошукове видавання, лояльність і конверсія. Проведено визначення та дослідження параметрів, які найбільше впливають на ранжування мобільної версії ресурсу. Серед них визначено та математично описано відповідно до Mobile First: швидкість інтернет-ресурсу; розмір та оформлення сторінок; кількість та якість зворотних посилань; динамічне відображення контенту. Сформовано дві стратегії з популяризації комерційних інтернет-ресурсів із використанням технології Mobile First. Початкова стратегія охоплює перелік рекомендацій, якими доцільно керуватися, створюючи новий інтернет-ресурс, адаптивна - спрямована на клієнтів, у яких ресурс уже працює. Описано особливості методу прийняття рішень - дерева рішень, що використовується у проєктованій системі для формування рекомендацій. Застосовано апарат алгебри алгоритмів для синтезу моделей, що демонструють основні етапи популяризації комерційних інтернет-ресурсів за технологією Mobile Friendly. Результатом дослідження став розроблений програмний продукт, який працює у демонстраційному режимі та у якому реалізовано вказані стратегії популяризації відповідно до Mobile First.

Інформаційна підтримка процесів соціалізації особистості на основі спільних інтересів / Т. Батюк, В. Висоцька

Створено проєкт інформаційної системи (ІС) для соціалізації за особистими інтересами на основі SEO-технологій і методів машинного навчання. Основна мета цієї ІС - ідентифікація користувача в системі за допомогою нейронних мереж і вибір подібних користувачів на підставі аналізу поточної інформації користувача. Створено ІС, яка за допомогою токенів Identity та JWT забезпечує оптимізовані та безпечні функції авторизації, реєстрації та підтримки поточного сеансу користувача системи. Пошук обличчя на фотографії користувача та перевірку наявності подібного користувача в базі даних реалізовано за допомогою згорткових і сіамських нейронних мереж. Аналіз та формування подібних гудків користувачів реалізовано за допомогою алгоритмів нечіткого пошуку, алгоритму Левенштейна та моделі Noisy Channel, що надало змогу максимально автоматизувати вибір користувача та оптимізувати час, витрачений на цей процес. Також створено інструменти для перегляду профілів інших користувачів, уподобань та особистого листування. Вся приватна кореспонденція та інформація про неї зберігаються в поточній базі даних. Кожен користувач ІС може переглянути всю інформацію про надіслані та отримані повідомлення. Створена ІС реалізує ідентифікацію користувачів, аналіз, відбір і подальшу соціалізацію її користувачів.

Інформаційна система обліку методичної роботи кафедри / О. Уханська, В. Гладун, А. Сеник

Розроблено інформаційну систему аналізу методичної роботи кафедри закладу вищої освіти (ЗВО). Встановлено, що велике значення у забезпеченні якості освітньої діяльності ЗВО має методична робота кафедри, яка передбачає, зокрема, наявність навчально-методичного забезпечення навчального процесу та інформаційних систем для ефективного керування ним. Враховуючи важливу роль, що відводиться формуванню та розвитку системи методичної роботи у навчальному закладі, проаналізовано сучасні вимоги та умови реформування та диверсифікації системи вищої професійної освіти. На підставі загального огляду методичної роботи кафедри ЗВО виявлено актуальність розроблення прикладного програмного продукту для обліку та аналізу методичної роботи як окремого викладача, так і кафедри загалом. Розроблена інформаційна система аналізу методичної роботи кафедри надає змогу виконувати аналіз методичної роботи й окремих викладачів, та всієї кафедри, оцінювати якість освітньої діяльності, ведення документації, а також передбачає діагностику та моніторинг методичної роботи кафедри за різні періоди, порівняння діяльності викладачів і підготовку рекомендацій на наступні періоди роботи. Запропонована інформаційна система також надає можливість ефективно керувати методичною роботою та надавати рекомендації щодо планування, реалізації та контролю результативності стратегії вдосконалення навчального процесу та його методичного забезпечення. Зокрема, передбачено, що програма охоплює такі види дiяльності, як: облік наявних у методичному кабінеті кафедри методичних розробок з їх прив'язкою до назви дисципліни; назви та шифру спеціальності; курсу; викладачів-авторів; лекторів; навчальних груп; кількості студентів у групі та загалом на потоці, кількості примірників навчально-методичної літератури; часу публікації; облік наявних методичних розробок у межах віртуального навчального середовища з їх прив'язкою до вищенаведених параметрів, а також часу та останнього редагування, кількості зареєстрованих на навчальний комплекс лекторів та студентів, активності студентів; облік наявних методичних розробок у межах розділу "Електронна бібліотека" сайта кафедри з окремим їх узгодженням із кількістю відвідувань і кількістю копіювань користувачів. Розроблену інформаційну систему апробує кафедра прикладної математики Національного університету "Львівська політехніка".

Інформаційна система підтримки процесів прийняття рішень при формуванні портфеля цінних паперів / А. Сеник, О. Манзій [и др.]

У зв'язку з широкомасштабними змінами економіки у світі та, зокрема, в Україні останнім часом спостерігається значне підвищення інтересу до завдань теорії інвестицій. Прикладом може слугувати активізація останніми роками купівлі акцій великих міжнародних компаній і криптовалют і відповідно стрімке зростання їх вартостей. Відомо, що як особливий випадок у теорії інвестицій розглядають завдання оптимізації інвестиційних портфелів (ІП). Встановлено, що питання прийняття рішень щодо формування та оптимізації ІП перебуває у полі уваги як великих інвестиційних компаній, так і приватних інвесторів, оскільки, вибираючи серед можливих альтернатив розподілу капіталовкладень у межах ринку фінансових активів, інвестор отримає різні результати. Прийнято, що оптимальний розподіл наповнення ІП повинен забезпечувати найкращий дохід за умови збереження найменших ризиків, а під результатом слід розуміти величину доходу, отриманого за час володіння ІП. Відомо, що рішення щодо структури розподілу капіталу часто приймають в умовах невизначеності, а дохідність від вкладення капіталу в об'єкти інвестування є випадковою. Все це породжує додаткові ризики, тому завдання вкладення капіталу та оптимізації портфеля інвестицій повинні ставитися та вирішуватися в умовах наявності ризику. Ефективна інвестиційна діяльність змушує звертатись до використання спеціальних математичних методів та інформаційних засобів підтримки прийняття рішень. Розроблено інформаційну систему підтримки прийняття рішень формування портфеля цінних паперів, що надає змогу потенційним інвесторам самостійно оцінювати ефективність набору ІП, порівнюючи динаміку росту наявних на фінансовому ринку акцій. Відомо, що більшість інформації, з якою стикається інвестор, подана у табличному форматі, а згідно із методологією наукового пізнання людина краще сприймає візуалізовані способи надання інформації. У новоствореній інформаційній системі застосовано процес візуалізації, що надає доступну табульовану інформацію у структурованому вигляді схем, графіків, діаграм.

Інформаційна система супроводу процесу захищеного голосування / С. Татчин, Т. Басюк

Розроблено методологічне підгрунтя, здійснено проєктування та конструювання інформаційної системи (ІС) супроводу захищених голосувань. Проаналізовано основні способи використання інформаційних технологій у сфері виборів. Виявлено, що мобільні пристрої, у яких використано певне програмне забезпечення, здатні істотно зменшити кількість відвідувачів виборчих дільниць, що надає змогу зробити політичне голосування значно доступнішим для людей. Здійснено проєктування ІС із використанням структурного підходу та моделі проєктування Data Flow Diagrams (DFD). Розроблено контекстну діаграму ІС і виконано декомпозицію її головного процесу з метою наочної демонстрації способів перетворення вхідної інформації на вихідну. Відображено алгоритм роботи, наданий у вигляді мережі Петрі, а також таблиці позицій і переходів цієї мережі, що необхідно для кращого розуміння особливостей роботи системи. Наведено функціональне призначення, проаналізовано програмні засоби, що надають змогу досягти поставлених цілей під час конструювання системи. Здійснено верифікацію роботи, наведено скріншоти програмних вікон системи та описано наповнення основних сторінок.

Адаптивна програмна система на основі онтологічного підходу для людей з когнітивними порушеннями / Д. В. Федасюк, І. Луцик

Запропоновано метод створення адаптивної програмної системи для допомоги людям із когнітивними порушеннями (КП), оснований на використанні онтологічної моделі предметної області. Проаналізовано специфіку створення програмних засобів для допомоги людям із КП. Розкрито особливості використання онтологічного підходу для формування адаптивної функціональності та графічного інтерфейсу та проаналізовано їхні переваги у порівнянні з класичними методами. Встановлено, що за використання вказаного методу немає потреби у разі зміни бізнес-логіки здійснювати перекомпіляцію та повне розгортання програмної системи. Спроєктовано онтологічну модель предметної області, що надасть змогу налаштовувати систему під потреби конкретного користувача. Запропоновано архітектуру програмної системи на базі онтологічної моделі предметної області, яка враховує можливість персоналізації компонент системи та інтерфейсу користувача без необхідності повторного розгортання системи. Розкрито процес адаптації мобільного застосунку на основі даних про порушення здоров'я користувача з використанням онтологічної моделі предметної області. Результатом дослідження є розроблення програмної системи, що реалізовує запропонований процес адаптації та надає змогу модифікувати мобільний застосунок під потреби конкретного користувача, використовуючи онтологічну модель предметної області.

Аналіз метрик для інтелектуальних інформаційних систем / В. Григорович

Проблема побудови метрик має вирішальне значення для розв'язання задачі кількісного оцінювання як систем об'єктів довільної природи загалом, так і відношень, що описують зв'язки між складовими вказаних систем. У сучасних інформаційних системах моделюються предметні області, які містять об'єкти та системи складної будови. Мережева модель найадекватніша для описання навколишнього світу: вона відображає об'єкти та системи об'єктів довільної природи, що взаємодіють між собою. Фактично, будь-яку систему можна описати за допомогою мережевої моделі. Потрібно окремо виділити ієрархічні моделі як різновид мережевих моделей складних систем. Ієрархічні моделі дуже поширені та використовуються у різних галузях - у біології, соціології, економіці, техніці, управлінні тощо. В кожній галузі є набір своїх ієрархічних моделей. Проаналізовано метрики, придатні для оцінювання інтелектуальних інформаційних систем, зокрема - систем, які основані на онтологіях, нереляційних (ієрархічних) базах даних, ненормалізованих (вкладених) відношеннях.

Аналіз процесів формування симуляцій з використанням графічного процесора / Ю. Калинич, Ю. Білак, Р. М. Небесний, П. Федорка

Досліджено цінність процесів симуляцій для дослідницької діяльності та визначено основні причини доцільності проведення експериментів у віртуальному просторі. За допомогою рушія гри Unity розроблено процеси симуляції в дво- та тривимірному просторах. Використано технології симуляції в двовимірному просторі з застосуванням реакційно-дифузійної моделі Грея - Скотта (РДМГС). Розглянута модель передбачає дослідження системи, в якій відбувається реакція дифузії двох речовин. Побудований на базі цієї моделі програмний продукт надає змогу моделювати візерунок дифузії у режимі реального часу або пришвидшити плин часу в процесах симуляції. Програмний продукт надає змогу конфігурувати основні параметри реакції, що уможливить побудову симуляції процесів у будь-яких необхідних речовинах чи системах. Результат візуалізації процесів симуляції можна переглядати в кількох режимах, що надає змогу оцінити різні аспекти досліджуваної реакції в будь-який момент часу, переглядати концентрацію речовин, досліджувати зміни показників концентрації речовини на одиницю часу в кожній точці площини реакції. Під час створення візуалізації процесів симуляції за допомогою РДМГС досліджено можливість застосування до них методу оптимізації за допомогою обчислень із виконанням графічного ядра. Дослідження показало доцільність розпаралелювання обчислень задля виконання їх на багатьох потоках графічного адаптера. Кожному пікселю вхідного зображення, на якому подано початковий візерунок нанесення речовин на площину, відведено окремий потік, що сприяє виконанню обчислень показників концентрації, та проаналізовано їх зміни в матеріальній точці площини реакції. Доведено, що кількість запущених обчислювальних потоків повинна дорівнювати кількості пікселів зображення. Тож реалізована модель візуалізації дифузійних процесів сприяє кращому розумінню та глибшому дослідженню хімічних реакцій синтезу кровотворення, ферментації та бродіння тощо. Процеси симуляції в тривимірному просторі розглянуто на прикладі поведінки зграї однотипних об'єктів. Комп'ютерно реалізовано процеси уникання зіткнень особин зграї між собою, підтримки спільного напрямку руху, обминання перешкод на шляху. Модуль моніторингу дій зграї управляє не лише поведінкою всього гурту, а й кожної окремої особини. Тож змодельована поведінка зграї відображає її реальні дії у природних умовах. Запропонований підхід до візуалізації процесів симуляції апробовано щодо можливості їх оптимізації за допомогою обчислень на графічному ядрі. Поведінка кожної особини зграї управляється окремим незалежним модулем прийняття рішень і потребує взаємодії з усіма іншими елементами зграї та визначення її впливу на рішення щодо вибору траєкторії руху досліджуваним елементом зграї. Для кожної особини зграї графічне ядро виділяє окремий потік для визначення рішення щодо подальшого руху.

Аналіз стану територіальних громад для моделювання їхнього соціально-економічного розвитку / Р. Бігун, В. Литвин, Н. Олексів

Розглянуто проблеми розвитку об'єднаних територіальних громад (ТГ), зокрема безробіття та економічні проблеми. Громадам, здебільшого, не вистачає коштів для вирішення економічних та інших проблем. Тому потрібно створювати самодостатні громади, в яких достатньо фінансових інструментів для власного розвитку. Розглянуто математичну модель (ММ) системи підтримки прийняття рішень щодо розвитку ТГ (агропромислового сектору). Важливим кроком у побудові ММ агропромислового комплексу є врахування специфіки діяльності сільського господарства (СГ). Розглянуто ММ лінійної багатофакторної регресії, яка описує залежність між величиною витрачених ресурсів та обсягом продукції, що випускається. Оскільки процеси економіки та виробничі процеси СГ є складними, то й описати їх складно, використовуючи тільки лінійні детерміновані моделі. Поширений випадок, коли змінні задач набувають деяких дискретних значень або значень із певного проміжку. Така ситуація ускладнює пошук.

Аналіз штучних інтелектуальних агентів для систем електронного навчання / В. Юнчик, Н. Е. Кунанець, В. Пасічник, А. Федонюк

Проаналізовано ключові терміни та основні поняття агента. Наведено загальну класифікацію агентів, структуровану за представленням моделі зовнішнього середовища, за типом опрацювання інформації та за виконуваними функціями. Аналогічно проаналізовано класифікацію штучних агентів (інтелектуальні, рефлекторні, імпульсивні, трофічні). Наведено необхідні умови реалізації агентом певної поведінки, а також схему функціонування інтелектуального агента. Зазначено рівні знань, що відіграють ключову роль в архітектурі агента. Наведено функціональну схему агента, що навчається та працює порівняно незалежно, демонструючи гнучку поведінку. Показано, що функціональна схема реактивного агента зумовлює залежність від середовища. Описано властивості інтелектуального агента та надано структурну схему. Розглянуто різні варіанти архітектур агентів, зокрема архітектури агентів на основі нейромереж. Продемонстровано організацію взаємодії рівнів у багаторівневій архітектурі агента. Увагу приділено Will-архітектурі та InteRRaP-архітектурі агентів. Розглянуто багаторівневу архітектуру для автономного агента машини Тьюринга.

Архітектура інтелектуальної системи дослідження параметрів космічної погоди / Д. Івантишин, Є. Буров, В. Литвин

Проаналізовано предметну область і визначено основні функції інтелектуальної системи (ІС) дослідження параметрів космічної погоди. Розроблено модель статичної структури ІС, а також змодельовано її динамічні аспекти, побудовано архітектуру ІС дослідження параметрів космічної погоди на основі дворівневої моделі "клієнт - сервер". Наукова новизна отриманих результатів полягає у розробленні моделі ІС дослідження параметрів космічної погоди. Практичне значення ІС полягає в її можливостях: автоматизованому збиранні та опрацюванні даних про прояви сонячної активності; внесенні інформації у базу даних; аналізі даних і встановленні зв'язків між показниками геліо- та геоактивності, а також прогнозуванні геофізичних збурень, спричинених космічними факторами.

Дослідження впливу топології мережі прямих контактів у соціумі на швидкість поширення інфекційного захворювання на прикладі COVID-19 / Ю. Куриляк, М. Еммеріх, Д. Досин

Управління епідеміями останнім часом викликає великий інтерес через руйнівні епідемічні спалахи таких хвороб, як Ебола та COVID-19. Досліджено вплив структури контактної мережі на динаміку спалаху епідемії. Зокрема, звернено увагу на пікову кількість критично інфікованих вузлів, оскільки вона визначає навантаження у відділеннях інтенсивного медичного обслуговування та повинна бути на низькому рівні під час управління епідемією. Виконано моделювання поширення вірусу в складних мережах різних топологій, згенерованих відповідно до моделей Ердеша - Реньї, Воттса - Строгаца, Барабаші - Альберт та у повному графі. Для моделювання процесу інфікування використано ланцюги Маркова з неперервним часом. Моделювання здійснено у мережах із 200 вузлів та з різною кількістю ребер. Проаналізовано відмінності впливу детермінованих за віковим діапазоном і статтю та усереднених характеристик вузлів на кількість критично інфікованих вузлів, що можна використати для прогнозування навантаження на лікарні. Для аналізу використано дані демографічного розподілу України на 2020 р. і дані про смертність від COVID-19 в Україні на 16 грудня 2020 р. Доведено, що детерміновані характеристики показують дещо нижчі значення критично інфікованих, що пов'язано зі складністю збереження демографічного розподілу в малих мережах. За результатами моделювання доведено, що за однакового середнього степеня вузла найбільша кількість інфікованих спостерігається у моделі Барабаші - Альберт, трохи менша у моделі Ердеша - Реньї та найменша у моделі Ваттса - Строгаца. Встановлено, що основною відмінністю цих мереж є середня найкоротша відстань. Доведено, що на швидкість поширення захворювання найбільше впливає середня найкоротша відстань між вузлами мережі, натомість вплив коефіцієнта кластеризації є незначним. Встановлено, що за великої кількості ребер у мережі, відмінність у поширенні вірусу в моделях мереж Ердеша - Реньї та Барабаші - Альберт мінімізується, оскільки зменшується середня найкоротша відстань між вузлами.

Дослідження методів прогнозування рівня шуму від рейкових транспортних засобів на прикладі м. Львова / М. Оринчак, М. Р. Мельник, В. Гавран

Виконано дослідження та розроблено метод локалізації розрахунку рівня шуму від рейкового транспортного засобу в м. Львів. Адаптовано моделі вимірювання шумового навантаження, уніфіковано виміряні величини та запропоновано авторське рішення на основі дорожнього покриття, швидкості руху рейкового транспорту та відстані від джерела шуму. Відповідно до методів дослідження, а саме: Schall 03 (німецького), Nordic Train (скандинавські країни) здійснено порівняння за графіком Бленда - Альтмана (ГБА), що надало змогу адаптувати отримані результати та врахувати дорожнє покриття (асфальтоване), швидкість залізничного транспорту та відстань від джерела шуму. В результаті адаптовано моделі прогнозування вимірювання шумового навантаження. Результати порівнювали з ГБА, що надало можливість сформувати порівняльну таблицю. Мета дослідження - аналіз методів вимірювання рівня шуму та адаптація їх до наших реалій. Проаналізувавши відомі методи вимірювання шумового навантаження залізничних транспортних засобів, можемо вважати, що для міст України (особливо Львова) жоден із них не є правильним.

Метод первинної обробки слабоструктурованих медичних даних / Д. Бичко, В. Шендрик, Ю. Парфененко

Розглянуто підхід до первинної обробки слабкоструктурованих текстових даних медичних протоколів, що зберігаються та розповсюджуються у вигляді файлів у pdf-форматі. Актуальність зумовлена відсутністю універсальної структури подання медичних протоколів і методів їхньої обробки. У ході роботи вирішено задачу первинної обробки даних клінічних протоколів на прикладі уніфікованого клінічного протоколу первинної, вторинної (спеціалізованої) та третинної (високоспеціалізованої) медичної допомоги. Розроблено метод первинної обробки даних для створення чіткої структури симптомів хвороби. Першим етапом структуризації даних клінічного протоколу запропоновано розділення інформації з протоколу на 4 базові частини, що надає можливість пришвидшити його конвертування в інші формати. Цей процес реалізовано за допомогою алгоритму, який розроблено мовою програмування C<35>. Запропонований алгоритм реалізує парсинг інформації з файлу, що представлений у pdf-форматі, та перетворює її у файл txt. Після цього виконується обробка одержаної інформації, що полягає у синтаксичному аналізі тексту протоколу та виділенні структурних частин протоколу, що відповідають заголовкам розділів: титульний аркуш; вступ; перелік скорочень, що використовуються у протоколі; основначастина протоколу; перелік літературних джерел. Назву хвороби у медичному протоколі ідентифікують, порівнюючи дані з протоколу та переліком назв захворювань, що представлені у світовій класифікації МКХ-10. Проаналізовано заголовки "Вступ", "Перелік скорочень, що використовуються у протоколі" та основної частини протоколу і запропоновано алгоритм видалення малоінформативних розділів з початку протоколу, наприклад, літературних джерел. Розроблено алгоритм пошуку інформації в основній частині медичного протоколу шляхом обробки вхідних даних за таблицями, схемами, заголовками, словами, фразами та спеціальними символами. У результаті роботи алгоритмів обробки клінічного протоколу формується новий файл клінічного протоколу, що має приблизно втричі менший обсяг у порівнянні з початковим файлом. Він містить лише змістовну інформацію з клінічних протоколів, що прискорить подальшу роботу з цим файлом, а саме його використання в системі підтримки прийняття медичних рішень. Наведено картку хвороби на основі медичного протоколу у форматі JSON.

Метрики інтерфейсу користувача для виявлення явища старіння програмного забезпечення в мобільній системі Android / В. С. Яковина, Б. Угриновський

Мобільні пристрої та системи, зокрема Android, вразливі до виникнення у них ефектів старіння програмного забезпечення, які проявляються в зниженні продуктивності під час їх тривалого використання. Для виявлення ефектів старіння та протидії їм важливо ідентифікувати ефективні метрики системи (МС) і користувацького інтерфейсу. МС, що використовуються у сучасних дослідженнях операційної системи (ОС) Android, не враховують процесів старіння у користувацьких додатках. Розглянуто дві нові метрики графічного інтерфейсу користувача (МГІК), які надають змогу відстежувати зниження продуктивності та збільшення часу відгуку користувацьких додатків: тривалість відображення кадрів і кількість "зіпсованих" кадрів. Реалізовано фреймворк для практичної перевірки та аналізу нових метрик, що забезпечує виконання стресового тестування мобільних додатків ОС Android, збирання даних про стан системи під час тестування та формування часових рядів для їх подальшого аналізу та дослідження системних метрик і МГІК. Запропоновані метрики порівняно з раніше використовуваною метрикою тривалості запуску Android Activity та системними метриками використання пам'яті. Доведено на основі практичних результатів, що метрики тривалості відображення та "зіпсованих" кадрів забезпечують даними, застосовними у переважній кількості сценаріїв використання мобільних додатків. Тому запропоновано використати нові метрики в комбінації з іншими метриками для виявлення старіння в системі та вивчення явища старіння загалом. Зазначено, що метрика тривалості відображення кадрів (МТВК) надає змогу визначити стани системи та порогові значення переходів між цими станами, що забезпечує можливість побудови математичних моделей на основі ланцюгів Маркова чи обчислення часу до відмови через старіння за допомогою регресійних методів. Виявлено необхідність додаткового вивчення залежностей між МТВК, кількості "зіпсованих" кадрів і використання пам'яті різними процесами системи. Обгрунтовано доцільність використання запропонованих метрик у майбутніх дослідженнях явища старіння користувацьких додатків у ОС Android.