Academic literature on the topic '621.431:004.896'

A comparative study on pressure field of hydrostatic thrust bearing with sector recess, rectangular recess, ellipse recess and I-shaped recess is carried out in order to solve the deformation of the hydrostatic thrust bearing. The Finite Volume Method has been used to compute three-dimensional pressure field of gap oil film between the rotation worktable and the base. This study theoretically analyzes the influence of recess shape on the bearing pressure characteristic according to Computational Fluid Dynamics (CFD) and lubricating theory. It has revealed its pressure field distribution law. The simulation results indicate that an improved characteristic will be affected by recess shape easily. Through this method, the safety of a hydrostatic thrust bearing with different recesses can be forecasted, and the optimal design of such products can be achieved, so it can provide reasonable data for design, lubrication, and experiment and deformation computation for hydrostatic thrust bearing.

Актуальність теми. На сьогоднішній день важливість систем виявлення вторгнень у комп’ютерних мережах одне із головних питань які мають вирішуватись. Бездротові мережі в наші дні швидко розвиваються і розповсюджуються, надаючи великій кількості користувачів можливість бути мобільним 24/7. В той же час постає питання про те що кожен користувач хоче бути захищеним від посягань на особисту інформацію. Сучасні системи виявлення комп’ютерних атак не забезпечують належний рівень захисту комп’ютерних систем, їх методи мають ряд недоліків. Так, найточніший на сьогодні метод, що ґрунтується на сигнатурному аналізі, добре функціонує при виявленні вже відомих комп’ютерних атак, але абсолютно не придатний для виявлення нових, раніше невідомих. А, як показує практика, саме нові, раніше невідомі, комп’ютерні атаки є причиною глобальних інформаційних катастроф і призводять до величезних фінансових і моральних збитків. Для захисту комп’ютерних систем від невідомих атак були розроблені різні евристичні методи. Але вони характеризуються високим рівнем помилок першого і другого роду (ймовірність пропуску атаки та ймовірність помилкових спрацювань), що ускладнює їх застосування. Додатковим недоліком існуючих систем є їх висока обчислювальна складність. Така ситуація стимулює розроблення нових підходів для виявлення комп’ютерних атак. Об’єктом дослідження є проблема виявлення шкідливого трафіку в комп’ютерній мережі. Предметом дослідження є способи виявлення вторгнень на основі різноманітних підходів і принципів. Мета роботи: створення моделі виявлення зловживань в мережі на основі рекурентної нейронної мережі у поєднанні з ієрархічним механізмом уваги. Наукова новизна полягає в наступному: запропоновано модель засновану на ефективній, надійній глибокій рекурентній нейронній мережі, розділену на п’ять частин. А саме, вхідний шар, частина перетворення ознак, частину блоку пам’яті із двонаправленим стробуванням, частину ієрархії та частину виходу багаторівневого персептрону. Введено механізм уваги, щоб зосередитися на аномальних потоках у сегменті потоку даних, при використанні обмежених обчислювальних ресурсів. Завдяки об’єднанню інформації про три рівні операцій, а саме ієрархія механізму уваги, ієрархія максимального об’єднання та ієрархія середнього об’єднання, покращується здатність моделі до виявлення втручань. Щоб модель могла покращити пропускну здатність за одиницю часу й забезпечити ефективність виявлення мережевих втручань у даній роботі пропонується метод обробки даних, який поділяє дані потоку на сегменти. Практична цінність отриманих в роботі результатів полягає в тому, що запропонована модель не тільки покращує ефективність виявлення шкідливого трафіку, але й надає новий метод дослідження для підвищення ефективності виявлення моделі. Апробація роботи. Основні положення і результати роботи були представлені та обговорювались на XIV науковій конференції магістрантів та аспірантів «Прикладна математика та комп’ютинг» ПМК-2021 (Київ, 17-19 листопада 2021 р.). Також опубліковані статті на конференціях XIII Всеукраїнській науково-практичній конференції «Актуальні проблеми комп’ютерних наук АПКН-2021» (Київ, 26 листопада 2021 р.) та ІХ Міжнародній науково-практичній інтернет-конференції молодих учених та студентів «Актуальні проблеми автоматизації та управління» (Київ, 30 листопада 2021 р.). Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація складається з вступу, п’яти розділів та висновків. У вступі подано загальну характеристику роботи, зроблено оцінку сучасного стану проблеми, обґрунтовано актуальність напрямку досліджень, сформульовано мету і задачі досліджень, показано наукову новизну отриманих результатів і практичну цінність роботи, наведено відомості про апробацію результатів і їхнє впровадження. У першому розділі розглянуто проблеми виявлення шкідливого трафіку та існуючі методи його виявлення. У другому розділі наведено аналіз набору даних, на основі якого проходило навчання нейронної мережі. У третьому розділі описано процес оброки навчальних даних. У четвертому розділі описано обраний метод для виявлення шкідливого трафіку та його особливості. У п’ятому розділі проведено аналітичний аналіз розробленого методу і отриманих результатів . У висновках підсумований весь проведений скоуп робіт для створення представленої мережі та підсумовані результати проведеної роботи. Робота представлена на 82 аркушах, містить посилання на список використаних літературних джерел.
Actuality of theme. Today, the importance of intrusion detection systems in computer networks is one of the main issues that must be addressed. Wireless networks are developing and proliferating rapidly these days, giving a large number of users the ability to be mobile 24/7. At the same time, the question arises that every user wants to be protected from attacks on personal information. Modern computer attack detection systems do not provide an adequate level of protection of computer systems, their methods have a number of drawbacks. So, the most precise method nowadays, based on signature analysis, works well for detecting already known computer attacks but is completely useless for detecting new ones, previously unknown. And, as practice shows, new, previously unknown, computer attacks are the cause of global information disasters and lead to huge financial and moral damage. Various heuristic methods have been developed to protect computer systems from unknown attacks. But they are characterized by a high level of errors of the first and second kind (the probability of missing an attack and the probability of erroneous responses), which makes them difficult to use. An additional disadvantage of existing systems is high computational complexity. This situation stimulates the development of new approaches for the detection of computer attacks. The object of research is the problem of detecting malicious traffic in the network. The subject of research is ways to detect intrusions on the basis of a variety of approaches and principles. The goal of the work: the creation of a model of detection of abuse in the network based on the neural recurrent network, combined with a hierarchical mechanism of attention. The scientific novelty is a proposed model based on an efficient, robust deep recurrent neural network, divided into five parts. Specifically, the input layer, the feature transformation part, the bi-directional gating memory block part, the hierarchy part, and the output part of the multilevel perseptron. An attention mechanism is introduced to focus on abnormal flows in the data flow segment when using limited computational resources. By combining information about the three levels of operations, namely the attention mechanism hierarchy, the maximum association hierarchy, and the average association hierarchy, the model's ability to detect interference is improved. So that the model can improve the throughput per unit time and ensure the effectiveness of network interference detection, this paper proposes a data processing method that divides the flow data into segments. Practical value of the results obtained in this work is that the proposed model not only improves the detection performance of malicious traffic, but also provides a new research method to improve the detection performance of the model. Approbation of work. The main theses and results of work were presented and discussed on XIV scientific conference of undergraduate and graduate students "Applied mathematics and computer" PMK-2021 (Kiev, November 17-19, 2021). Also articles were published at conferences of XIII All-Ukrainian scientific-practical conference "Actual problems of computer sciences APKN-2021" (Kyiv, November 26, 2021) and IX International scientific-practical Internet-conference of young scientists and students "Actual problems of automation and management" (Kyiv, November 30, 2021). Structure and scope of work. The master's dissertation consists of an introduction, five chapters and conclusions. In the introduction, a general description of the work is presented, an assessment of the current state of the problem is made, the relevance of the research direction is substantiated, goals and objectives of research are formulated, the scientific novelty of the results and the practical value of the work are shown, information about approbation of results and their implementation is given. The first chapter reviews the problems of malicious traffic detection and the existing methods of its detection. The second section presents an analysis of the dataset that was used to train the neural network. The third chapter describes the process of obfuscation of the training data. The fourth section describes the selected method for detecting malicious traffic and its features. In the fifth section, the analytical analysis of the developed method and the results obtained. The conclusions summarize all the work done to create the presented network and the results of the work performed.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.05.03 – двигуни та енергетичні установки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". –Харків, 2018. Дисертація присвячена моделюванню в САПР нестаціонарних термічних навантажень та ресурсної міцності поршнів швидкохідних дизелів. З'ясовано, що для моделювання температурного стану поршня в перехідних процесах дизеля необхідно застосування нестаціонарних моделей експлуатації. При цьому, при завданні граничних умов необхідно мати дані щодо функцій керування, які враховують час перехідного процесу. Визначено допустимі спрощення завдання ГУ в характерних зонах поршня при розрахунках температурного та термонапруженого стану поршня на стаціонарних та в перехідних процесах дизеля. Їх використання дозволяє скоротити час проектування без порушення концепції гарантованого забезпечення ресурсу кромки КЗ на початкових етапах застосування САПР. Проведено експериментальне дослідження з визначення температурного стану поршня для дизеля 4ЧН12/14 в перехідних процесах дизеля. За даними дослідження визначені функції керування для кожного перехідного процесу. Запропоновано комплекс математичних моделей для визначення температурного та термонапруженого стану поршня в перехідних процесах дизеля. Для цього визначені рівняння функцій керування ГУ для ділянок першого та другого ПК. При спрощені ГУ достовірність результатів запропоновано встановлювати за показником відносного розрахункового збільшення ресурсу. За результатами досліджень встановлено вплив запізнення в часі ступінчастої зміни ГУ 3-го роду поршня в перехідному процесі дизеля на ресурсну міцність кромки КЗ. Означений захід дає змогу підвищити ефективність САПР на стаціонарних та нестаціонарних навантаженнях та при виконанні оцінки ресурсної міцності поршнів. Запропоновані нові конструкції поршнів з порожнинами масляного охолодження.
Thesis for the science degree of the Candidate of technical sciences by specialіty 05.05.03 – engines and power plants. – National Technical University "Kharkov polytechnic institute", Kharkov, 2018. The thesis is devoted to modeling in CAD of non-stationary thermal stresses and resource durability of pistons of high-speed diesel engines. The dissertation is devoted to the modeling of non-stationary thermal loads and resource strength of high-speed diesels in CAD. It has been found that for modeling the thermal state of the piston in the transient processes diesel, it is necessary to use non-stationary models of operation. In this case, when the boundary conditions are imposed, it is necessary to have data on control functions that including the time of the transition process. The allowable simplifications of the border conditions problem in the characteristic zones of the piston in the calculations of the thermal and thermo-stressed state of the piston on the stationary and in the transient processes of the diesel load are determined. Their use allows to shorten the design time without violating the concept of guaranteed maintenance of the resource of the edge of the combustion chamber in the initial stages of CAD application. An experimental study was conducted to determine the thermal of a piston for a 4CHN12/14 diesel engine in transient diesel processes. According to the study, control functions are defined for each transient process. A complex of mathematical models for the determination of the thermal and thermo-stressed state of the piston in the transient processes of the diesel is proposed. With simplified border conditions, the reliability of the results proposed to set the indicator of the relative estimated increase in the resource. According to the results of the research, the effect of the shift in time of the step change of the BC of the 3rd kind of a piston in the transient process of the diesel engine on the resource strength of the edge of the combustion chamber is established. This measure allows to increase the efficiency of CAD on stationary and non-stationary loads and when performing the evaluation of the resource strength of the pistons. New designs of pistons with oil-cooling cavities are proposed.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.05.03 – двигуни та енергетичні установки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". –Харків, 2018. Дисертація присвячена моделюванню в САПР нестаціонарних термічних навантажень та ресурсної міцності поршнів швидкохідних дизелів. З'ясовано, що для моделювання температурного стану поршня в перехідних процесах дизеля необхідно застосування нестаціонарних моделей експлуатації. При цьому, при завданні граничних умов необхідно мати дані щодо функцій керування, які враховують час перехідного процесу. Визначено допустимі спрощення завдання ГУ в характерних зонах поршня при розрахунках температурного та термонапруженого стану поршня на стаціонарних та в перехідних процесах дизеля. Їх використання дозволяє скоротити час проектування без порушення концепції гарантованого забезпечення ресурсу кромки КЗ на початкових етапах застосування САПР. Проведено експериментальне дослідження з визначення температурного стану поршня для дизеля 4ЧН12/14 в перехідних процесах дизеля. За даними дослідження визначені функції керування для кожного перехідного процесу. Запропоновано комплекс математичних моделей для визначення температурного та термонапруженого стану поршня в перехідних процесах дизеля. Для цього визначені рівняння функцій керування ГУ для ділянок першого та другого ПК. При спрощені ГУ достовірність результатів запропоновано встановлювати за показником відносного розрахункового збільшення ресурсу. За результатами досліджень встановлено вплив запізнення в часі ступінчастої зміни ГУ 3-го роду поршня в перехідному процесі дизеля на ресурсну міцність кромки КЗ. Означений захід дає змогу підвищити ефективність САПР на стаціонарних та нестаціонарних навантаженнях та при виконанні оцінки ресурсної міцності поршнів. Запропоновані нові конструкції поршнів з порожнинами масляного охолодження.
Thesis for the science degree of the Candidate of technical sciences by specialіty 05.05.03 – engines and power plants. – National Technical University "Kharkov polytechnic institute", Kharkov, 2018. The thesis is devoted to modeling in CAD of non-stationary thermal stresses and resource durability of pistons of high-speed diesel engines. The dissertation is devoted to the modeling of non-stationary thermal loads and resource strength of high-speed diesels in CAD. It has been found that for modeling the thermal state of the piston in the transient processes diesel, it is necessary to use non-stationary models of operation. In this case, when the boundary conditions are imposed, it is necessary to have data on control functions that including the time of the transition process. The allowable simplifications of the border conditions problem in the characteristic zones of the piston in the calculations of the thermal and thermo-stressed state of the piston on the stationary and in the transient processes of the diesel load are determined. Their use allows to shorten the design time without violating the concept of guaranteed maintenance of the resource of the edge of the combustion chamber in the initial stages of CAD application. An experimental study was conducted to determine the thermal of a piston for a 4CHN12/14 diesel engine in transient diesel processes. According to the study, control functions are defined for each transient process. A complex of mathematical models for the determination of the thermal and thermo-stressed state of the piston in the transient processes of the diesel is proposed. With simplified border conditions, the reliability of the results proposed to set the indicator of the relative estimated increase in the resource. According to the results of the research, the effect of the shift in time of the step change of the BC of the 3rd kind of a piston in the transient process of the diesel engine on the resource strength of the edge of the combustion chamber is established. This measure allows to increase the efficiency of CAD on stationary and non-stationary loads and when performing the evaluation of the resource strength of the pistons. New designs of pistons with oil-cooling cavities are proposed.

1. Томашевський О. М., Цегелик Г. Г. Вітер М. Б., Дубук В. І.. Інформаційні технології та моделювання бізнес-процесів : навч. посіб.- К.: ЦУЛ, 2012. - 296 с.
Для оцінки результатів проведених дій над масивами даних, які представлені у вигляді зображень і аудіо сигналів в реальному масштабі часу було запропоновано використати експертну систему. Враховуючи, що існують новітні технології та підходи, які можуть допомогти автоматизувати певні етапи або процеси використовуючи знання експертів в певній області знань відповідно до вимог та завдань користувача. Запропоновано систему, яка дає можливість отримати оцінку результату дій над масивами даних.
It was proposed to use an expert system to evaluate the results of the actions performed on data sets, which are presented in the form of images and audio signals in real time. Given that there are the latest technologies and approaches that can help automate certain stages or processes using the knowledge of experts in a particular field of knowledge in accordance with the requirements and tasks of the user. A system is proposed that allows to obtain an estimate of the result of actions on data sets.

Проведено аналіз існуючих проблем в управлінні ресурсами ІТ інфраструктури. Запропоновані способи застосування технологій штучного інтелекту для вирішення задачі розподілу ресурсів. Запропоновано модифікований варіант фітнес-функції, що дозволяє здійснювати оптимальний розподіл елементів інфраструктури, враховуючи їх поточне розміщення. Проведено порівняння розроблених алгоритмів з існуючими та підтвердженно високу якість отриманих результатів.
The analysis of existing problems in IT infrastructure resources management is carried out. Methods of application of artificial intelligence technologies for solving the problem of resource allocation are proposed. A modified fitness function is proposed, which performs optimal infrastructure resource destribution, taking into account their current locations. A comparison of the developed algorithms with existing ones was performed, which proved high quality of the obtained results.
Проведен анализ существующих проблем в управлении ресурсами ИТ инфраструктуры. Предложенные способы применения технологий искусственного интеллекта для решения задачи распределения ресурсов. Предложен модифицированный вариант фитнес-функции, который позволяет осуществлять оптимальное распределение элементов инфраструктуры, учитывая их текущее положение. Проведено сравнение разработанных алгоритмов с существующими и подтверждено высокое качество полученных результатов.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.01 – електричні машини й апарати. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертація присвячена розробці нового підходу до моделювання і проектування електромеханічних перетворювачів енергії (ЕМПЕ), який базується на основних поняттях об'єктно-орієнтованого проектування. Розроблена здобувачем об'єктно-орієнтована класифікація видової різноманітності ЕМПЕ має уніфікований єдиний шаблон для усіх ЕМПЕ і поєднує функції організації представлення ЕМПЕ з паралельним математичним відображенням. Здобувачем розроблені моделі класифікації ЕМПЕ, що включають не лише структуроутворення, але і паралельний синтез математичних моделей і програм проектування. Уперше запропоновано використовувати єдиний класовий шаблон для структурної і системної організації ЕМПЕ, інваріантний до їх видового різноманіття. Обґрунтована застосовність об'єктно-орієнтованого підходу в оптимальному проектуванні ЕМПЕ з використанням сучасних алгоритмів оптимізації і автоматичної генерації технічної документації. Здобувачем виконані проектний синтез і програмна реалізація об'єктно-орієнтованого проектування двохмодульного шнекового ЕМПЕ із зовнішнім масивним ротором, безщіткового збудника синхронного турбогенератора, асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором. Отримані результати мають високу збіжність з даними, отриманими експериментально.
The dissertation on competition of a scientific degree of the doctor of technical sciences on specialty 05.09.01 – electrical machines and apparatus. National technical university "Kharkiv polytechnic institute", Kharkiv, 2015. Dissertation is devoted to development of the new way of design and modelling of electromechanical converter of energy (EMCE), which is based on the basic concepts of the object-oriented analysis. The object-oriented classification of specific variety of EMCE that has a compatible single template for all EMCE and combines the functions of EMCE organization with a parallel mathematical reflection is worked out by a competitor. A competitor is work out EMCE classifications models, included not only structure development but also parallel synthesis of mathematical models and design programs. For the first time is suggested to use a single class template for structural and system organization of EMCE, invariant to their specific variety. Applicability of the object-oriented way in the EMCE optimal design with the use of modern optimization algorithms and technical documentation automatic generation is grounded. A competitor executes a project synthesis and programmatic realization of the object-oriented design of double-stator screw EMCE with an external solid rotor, brushless turbogenerator exciter and induction motor with squirrel cage rotor. Obtained results have high correlation with data, got experimentally.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.09.01 – электрические машины и аппараты. Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2015. Диссертация посвящена разработке нового подхода к моделированию и проектированию электромеханических преобразователей энергии (ЭМПЭ), который базируется на основных понятиях объектно-ориентированного проектирования, что дает возможность генерировать математические модели ЭМПЭ, используя накопленную информацию базовых классов с помощью модификаторов и операторов синтеза. Разработанная соискателем объектно-ориентированная классификация видового разнообразия ЭМПЭ имеет унифицированный единый шаблон для всех ЭМПЭ и сочетает функции организации представления ЭМПЭ с параллельным математическим отображением. В диссертационной работе обоснованы принципы и преимущества объектно-ориентированного подхода в моделировании и проектировании ЭМПЭ, в котором внимание концентрируется на самом процессе решения задачи. Соответствие между программными и реальными объектами достигается за счет объединения данных и расчетных процедур. Впервые предложено применить ранее использовавшиеся только в программировании преимущества объектно-ориентированного анализа в теории расчета и проектирования ЭМПЭ. Соискателем выполнены проектный синтез и программная реализация объектно-ориентированного проектирования двухмодульного шнекового ЭМПЭ технологического назначения с внешним массивным ротором, объектно-ориентированного проектирования бесщеточного возбудителя турбогенератора и асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, целью которых было доказать эффективность применимости объектной методологии на технически сложном электромеханическом объекте. Полученные результаты имеют высокую сходимость с данными, полученными экспериментально, и могут быть использованы в оптимизации конструкции ЭМПЭ, проведения физического моделирования машины, повышения качества расчетных методик электрических машин.
The dissertation on competition of a scientific degree of the doctor of technical sciences on specialty 05.09.01 – electrical machines and apparatus. National technical university "Kharkiv polytechnic institute", Kharkiv, 2015. Dissertation is devoted to development of the new way of design and modelling of electromechanical converter of energy (EMCE), which is based on the basic concepts of the object-oriented analysis. The object-oriented classification of specific variety of EMCE that has a compatible single template for all EMCE and combines the functions of EMCE organization with a parallel mathematical reflection is worked out by a competitor. A competitor is work out EMCE classifications models, included not only structure development but also parallel synthesis of mathematical models and design programs. For the first time is suggested to use a single class template for structural and system organization of EMCE, invariant to their specific variety. Applicability of the object-oriented way in the EMCE optimal design with the use of modern optimization algorithms and technical documentation automatic generation is grounded. A competitor executes a project synthesis and programmatic realization of the object-oriented design of double-stator screw EMCE with an external solid rotor, brushless turbogenerator exciter and induction motor with squirrel cage rotor. Obtained results have high correlation with data, got experimentally.

В дисертаційній роботі отримано нове вирішення науково-технічної задачі підвищення ефективності роботи компонентів нейромережевих систем керування, які дозволяють синтезувати нейромережеві системи керування, що функціонують та адаптуються в режимі реального часу з врахуванням специфіки завдань керування. Розроблено метод проєктування сигмоїдальної функції активації штучного нейрону на основі FPGA та алгоритми реалізації штучних нейронів. Розроблено методи проєктування апаратних компонентів нейромережевих систем керування, таких як нейромережева модель об’єкта керування та компонент її адаптації, які є базовими для структурного синтезу систем керування. Реалізовано та досліджено, на основі розроблених компонентів, нейромережеві системи керування та розроблено макет діючого нейроконтролера системи стабілізації рухомого об'єкта на обмеженій площині. Дослідження показали високу ефективність та швидкодію розроблених компонентів.
The dissertation is devoted to solving the problem of increasing the efficiency of the components of neural network control systems, which allow to synthesize neural network control systems that function and adapt in real time taking into account the specifics of control tasks. ANN can be used in facilities such as robotics, unmanned aerial vehicle control, vehicle control, pattern recognition, analysis and decision making in the Internet of Things, spacecraft control, military equipment and many other applications of modern technologies. In these systems, neural networks can be used to identify objects, predict the state of objects, recognize, cluster, classify, analyze large amounts of data coming at high speed from a large number of devices and sensors, and more. ANN can be used to build control and correction devices, reference, adaptive, nominal and inverse-dynamic models of objects, based on which the study of objects, analysis of the impact of perturbations acting on the object, determining the optimal control law, search or calculation of the optimal program to change the control effect when changing the values of the parameters of the object and the characteristics of the input data. Dynamic expansion of embedded systems that require the use of hardware with ANN, to increase the efficiency of their work, determine the increased requirements for these hardware, their speed, accuracy and use of computing resources. Thus, the scientific and technical task of increasing the efficiency of hardware implementation of neural network components of control systems for dynamic objects, providing adaptation and self-tuning of control systems in real time is relevant. The purpose of the dissertation is to increase the efficiency of neural network control systems by creating high-speed components that allow you to implement the functions of identification, adaptation and control of dynamic objects in real time. The results of the research are presented in four sections of the dissertation. In dissertation analyzes the areas of application of ANN hardware, the main structures of neural network control systems for dynamic objects. Based on the analysis, it was found that neural network control systems consist of direct and inverse models of the control object and the component of their adaptation. Based on the ANN analysis, it has been established that several dozen types of ANN have been developed and researched to date, but the main, fundamentally different types are three types of networks: RBF-networks, Hopfield dynamic networks and direct distribution networks. Due to the properties ANN, they can be used for further design on their basis of direct and inverse models of the control object. The existing methods and algorithms of ANN learning are analyzed. Based on the analysis, it is established that the use of a genetic algorithm for training the neural network components of the CS is the most optimal for hardware implementation. The analysis of the current state of software, hardware and hardware-software means of realization of ANN is carried out. As a result of the analysis it was established that the means of implementation of neural network control systems should be focused on widespread use in industrial conditions, be universal and flexible, function and learn in real time, be simple and cheap, so the most promising tools can be considered FPGA. The review of the main works on realization of ANN by means of FPGA is carried out. In dissertation proposes a method for designing nonlinear activation functions of an artificial neuron on an FPGA. Based on the proposed method, algorithms for hardware implementation of an artificial neuron with sigmoidal activation function and a hidden layer neuron of the RBF network with a Gaussian activation function have been developed. A research of implemented artificial neurons and ANN was performed. It is shown that due to the developed method and algorithms significant optimization of the used resource is provided, the speed of calculations of hardware units with ANN and their accuracy in comparison with analogues increases. In manuscript develops technology for construction, research and evaluation of neural network models of multidimensional control objects for their further implementation. A method of designing hardware components, such as direct and inverse model of control object, neural network control systems, which are basic for structural synthesis of control systems, for calculation of state vectors of object and formation of control function is developed. The method of optimization of ANN weighting factors by means of genetic algorithm at realization on FPGA is developed that allows increasing considerably speed of adaptation of direct and inverse model of control object. In dissertation implemented and researched on the basis of the developed components: control systems without feedback; feedback control systems; adaptive control system with direct and inverse models of the control object; adaptive neural network control system with a reference model; a model of the operating neurocontroller of the stabilization system of a moving object on a limited plane is developed.
В диссертационной работе получено новое решение научно-технической задачи повышения эффективности работы компонентов нейросетевых систем управления, которые позволяют синтезировать нейросетевые системы управления, функционирующих и адаптируются в режиме реального времени с учетом специфики задач управления. Разработан метод проектирования сигмоидальной функции активации искусственного нейрона на основе FPGA и алгоритмы реализации искусственных нейронов. Разработаны методы проектирования аппаратных компонентов нейросетевых систем управления, таких как нейросетевая модель объекта управления и компонент ее адаптации, которые являются базовыми для структурного синтеза систем управления. Реализовано и исследовано, на основе разработанных компонентов, нейросетевые системы управления и разработан макет действующего нейроконтроллера системы стабилизации подвижного объекта на ограниченной плоскости. Исследования показали высокую эффективность и быстродействие разработанных компонентов.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.05.03 – двигуни та енергетичні установки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". – Харків, 2017. Дисертація присвячена прогнозуванню теплонапруженого стану та втрати міцності поршнів двигунів внутрішнього згоряння у САПР. Актуальність роботи полягає у підвищенні ефективності процесу проектування на основі дотримання концепції гарантованого забезпечення ресурсу конструкції. Здійснено аналіз сучасного стану методів, моделей і методик прогнозування термонапруженого стану та ресурсу кромок камер згоряння поршнів форсованих двигунів, маршрутів проходження проектів у САПР. Уточнено методику прогнозування накопичення пошкоджень в матеріалі поршня. Удосконалено модель прогнозування граничних умов 3-го роду задачі теплопровідності поршня. Запропоновано залежність локального по поверхні камери згоряння коефіцієнту тепловіддачі, яка враховує кут випередження подачі палива. Розроблено рекомендації щодо вибору визначального режиму навантаження двигуна. Здійснено аналіз особливостей зміни температурного та термонапруженого стану в коловому напрямі кромки камери згоряння з урахуванням змін геометрії поршня, рівня форсування двигуна та інших впливових факторів. Вперше показано, що локальні зміни геометрії вогневої поверхні поршня можуть приводити до різнонаправлених змін температурного та термонапруженого стану таких зон. Розширено уявлення щодо впливу рівнів спрощень геометрії, розрахункової моделі, граничних умов теплопровідності поршня на результати розрахунку міцності кромки камери згоряння поршня. Удосконалено методику проходження проекту поршня в багатоетапній САПР. На прикладі дизеля 4ЧН12/14 проаналізовано заходи щодо забезпечення ресурсної міцності поршнів та визначено чисельні значення їх впливу. Запропоновано дві нові конструкції поршня з порожнинами галерейного масляного охолодження.
Thesis for the degree of candidate of technical sciences by specialty 05.05.03 - engines and power plants. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". – Kharkiv, 2017. The thesis is devoted to the prediction of the heat stressed state and loss of strength of the pistons of internal combustion engines in CAD/CAE. Actuality of work is to increase the efficiency of the design process on the basis of compliance with the concept of guaranteed provision of the resource design. The analysis of the current state of methods, models and methods for predicting the heat stress state and edge resource of the combustion chambers of the forced engine pistons, the routes of the projects passing through the CAD/CAE is carried out in the work. It is shown that the existing deviations from the concept of guaranteed reliability in the applied techniques and models are associated with the possible unreasonable level of assumptions and simplifications of input, external, internal and output parameters of models and, accordingly, with unreasonable design routes. It is suggested to increase the efficiency of the design process on the basis of a comprehensive analysis of the permissible simplification of the geometric and design models, the engine operation model and the corresponding boundary conditions of the piston heat conduction problem. The technique of forecasting the accumulation of damages in the material of the piston is specified. The model of prediction of boundary conditions of the third kind is improved. A dependence of the heat transfer coefficient local on the surface of the combustion chamber is proposed, which takes into account the fuel advance angle. It is established that an increase in the fuel feed angle by 6 ° can more than double the relative damage of the piston material in the combustion chamber edge zone. The recommendations on the choice of the determining mode of loading of the engine are developed. The analysis of the features of the change in the temperature and thermonuclear state in the circumferential direction of the edge of the combustion chamber taking into account changes in the geometry of the piston, the engine boost level and other weighty factors is analyzed. It is shown for the first time that local changes in the geometry of the piston's fire surface can lead to multidirectional changes in the temperature and thermo-stressed state of such zones. The notion of the effect of the levels of simplification of geometry, the calculation model, the boundary conditions of the thermal conductivity of the piston on the results of calculating the strength of the edge of the combustion chamber of the piston is expanded. It has been established that simplifying the geometry of the piston in the zone of the edge of the combustion chamber can lead to a significant over-reduction, more than 35%, of the criterion of relative damage to the material. Such a simplification of the model leads to a violation of the concept of guaranteed assurance of the resource. The technique of passing the piston design in multi-stage CAD/CAE is improved. The example of diesel 4CHN12/14 analyzed the measures to ensure the resource strength of pistons and determined the numerical values of their impact. Two new designs of the piston with cavities of gallery oil cooling are offered.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.05.03 – двигуни та енергетичні установки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". – Харків, 2017. Дисертація присвячена прогнозуванню теплонапруженого стану та втрати міцності поршнів двигунів внутрішнього згоряння у САПР. Актуальність роботи полягає у підвищенні ефективності процесу проектування на основі дотримання концепції гарантованого забезпечення ресурсу конструкції. Здійснено аналіз сучасного стану методів, моделей і методик прогнозування термонапруженого стану та ресурсу кромок камер згоряння поршнів форсованих двигунів, маршрутів проходження проектів у САПР. Уточнено методику прогнозування накопичення пошкоджень в матеріалі поршня. Удосконалено модель прогнозування граничних умов 3-го роду задачі теплопровідності поршня. Запропоновано залежність локального по поверхні камери згоряння коефіцієнту тепловіддачі, яка враховує кут випередження подачі палива. Розроблено рекомендації щодо вибору визначального режиму навантаження двигуна. Здійснено аналіз особливостей зміни температурного та термонапруженого стану в коловому напрямі кромки камери згоряння з урахуванням змін геометрії поршня, рівня форсування двигуна та інших впливових факторів. Вперше показано, що локальні зміни геометрії вогневої поверхні поршня можуть приводити до різнонаправлених змін температурного та термонапруженого стану таких зон. Розширено уявлення щодо впливу рівнів спрощень геометрії, розрахункової моделі, граничних умов теплопровідності поршня на результати розрахунку міцності кромки камери згоряння поршня. Удосконалено методику проходження проекту поршня в багатоетапній САПР. На прикладі дизеля 4ЧН12/14 проаналізовано заходи щодо забезпечення ресурсної міцності поршнів та визначено чисельні значення їх впливу. Запропоновано дві нові конструкції поршня з порожнинами галерейного масляного охолодження.
Thesis for the degree of candidate of technical sciences by specialty 05.05.03 - engines and power plants. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". – Kharkiv, 2017. The thesis is devoted to the prediction of the heat stressed state and loss of strength of the pistons of internal combustion engines in CAD/CAE. Actuality of work is to increase the efficiency of the design process on the basis of compliance with the concept of guaranteed provision of the resource design. The analysis of the current state of methods, models and methods for predicting the heat stress state and edge resource of the combustion chambers of the forced engine pistons, the routes of the projects passing through the CAD/CAE is carried out in the work. It is shown that the existing deviations from the concept of guaranteed reliability in the applied techniques and models are associated with the possible unreasonable level of assumptions and simplifications of input, external, internal and output parameters of models and, accordingly, with unreasonable design routes. It is suggested to increase the efficiency of the design process on the basis of a comprehensive analysis of the permissible simplification of the geometric and design models, the engine operation model and the corresponding boundary conditions of the piston heat conduction problem. The technique of forecasting the accumulation of damages in the material of the piston is specified. The model of prediction of boundary conditions of the third kind is improved. A dependence of the heat transfer coefficient local on the surface of the combustion chamber is proposed, which takes into account the fuel advance angle. It is established that an increase in the fuel feed angle by 6 ° can more than double the relative damage of the piston material in the combustion chamber edge zone. The recommendations on the choice of the determining mode of loading of the engine are developed. The analysis of the features of the change in the temperature and thermonuclear state in the circumferential direction of the edge of the combustion chamber taking into account changes in the geometry of the piston, the engine boost level and other weighty factors is analyzed. It is shown for the first time that local changes in the geometry of the piston's fire surface can lead to multidirectional changes in the temperature and thermo-stressed state of such zones. The notion of the effect of the levels of simplification of geometry, the calculation model, the boundary conditions of the thermal conductivity of the piston on the results of calculating the strength of the edge of the combustion chamber of the piston is expanded. It has been established that simplifying the geometry of the piston in the zone of the edge of the combustion chamber can lead to a significant over-reduction, more than 35%, of the criterion of relative damage to the material. Such a simplification of the model leads to a violation of the concept of guaranteed assurance of the resource. The technique of passing the piston design in multi-stage CAD/CAE is improved. The example of diesel 4CHN12/14 analyzed the measures to ensure the resource strength of pistons and determined the numerical values of their impact. Two new designs of the piston with cavities of gallery oil cooling are offered.