Статті в журналах з теми "Прилади безпеки"

Подано результати серії виконаних за останні 10 років НВП «Атомкомплексприлад» спільно з провідними інститутами НАН України науково-методичних досліджень та науково-технічних розробок, що створили підґрунтя для створення науково-виробничої бази щодо впровадження в Україні та експорту в інші країни сучасних інтелектуальних та високонадійних програмно-апаратурних комплексів та систем, які забезпечують контроль радіоактивності в довкіллі та технологічний радіаційний контроль на АЕС. Розглянуто перспективи розвитку вітчизняного ядерно-фізичного приладобудування.

Деякі роботи у металургійній промисловості пов’язані з використанням джерел іонізуючого випромінювання як у вигляді радіоактивних ізотопів кобальту, плутонію, америцію, цезію тощо, так й із застосуванням спеціальних приладів на прикладі рентгенівських трубок або прискорювачів елементарних часток. Хоча частка цих робіт є незначною у загальному обсязі виробництва, проте поводження з джерелами іонізуючого випромінювання, радіоактивними речовинами, потребує особливої уваги, ретельного дотримання правил безпеки, використання, за потребою, засобів індивідуального захисту та безпечної утилізації відпрацьованих пристроїв. У всьому комплексі робіт такого типу можна відокремити основні: контроль металобрухту та виробів на наявність радіоактивного забруднення; застосування джерел іонізуючого випромінювання для виявлення зовнішніх та внутрішніх дефектів виробів з металу; використання γ-випромінювання у контрольно-вимірювальних приладах, насамперед у рівнемірах; застосування трансуранових ізотопів у пожежних сповіщувачів. Додержання вимог Державних санітарно-екологічних правил і норм з радіаційної безпеки за проведення операцій з металобрухтом є важливим як з точки зору екологічної безпеки (виключення радіоактивного забруднення навколишнього середовища), так і з точки зору охорони праці (запобігання прояву стохастичних ефектів впливу іонізуючого випромінювання на робітників). Під час дефектоскопії застосовують випромінювання високих енергій, що, за недотриманням правил безпеки, може завдати великої шкоди обслуговуючому персоналу. Як правило, запобігання негативного впливу випромінювання під час роботи дефектоскопів здійснюється насамперед завдяки безпечній конструкції. Рівнеміри та пожежні сповіщувачі є найбезпечнішими з перелічених приладів та пристроїв. Розглянуто вищеназвані роботи з джерелами іонізуючими випромінюваннями у чорній металургії, напрями їх розвитку, заходи безпеки.

Електротравми на виробництві відрізняються високою летальністю, що вимагає ретельного виконання правил і норм електробезпеки, застосування захисних засобів. Будь-яке металургійне підприємство має розгалужені електричні мережі, значну кількість електроспоживачів з лінійною напругою 380, 660 і 6000 В. Окрім того сюди додаються несприятливі умови праці та наявність факторів підвищеної та особливої небезпеки ураження струмом. Все перелічене пред’являє підвищені вимоги до електробезпеки. Для електродвигунів, що працюють у приміщеннях гарячих цехів або в інших приміщеннях з високою температурою повітря, потрібно вживати заходів із запобігання можливості їх нагрівання вище припустимого рівня, яке здійснюється шляхом застосування відповідного виконання двигунів. Використовують два види виконання електродвигуни, що продуваються (охолоджувальне повітря надходить всередину від власного або спеціально встановленого вентилятора), закриті електродвигуни, яких обдувають (повітря подають від вентилятора, розташованого зовні машини). Правильна організація робочого місця з точки зору електробезпеки має особливе значення для приміщень металургійних цехів. Перш за все потрібно витримувати нормативну відстань до струмовідних частин і дотримуватися правил виконання робіт на електроустановках. Важливе значення для безпеки має стан ізоляції. Сучасні прилади контролю ізоляції вимірюють як опір ізоляції, так і ступінь її старіння, а також зволоженість). Як матеріал для електроізоляції за умови високої температури зараз використовують лакотканини, кремнійорганічні матеріали, склотканини. Як електрозахисний засіб все ширше застосовують підставки зі склопластику. Для запобігання аварійного режиму роботи електродвигунів фахівці рекомендують встановлювати апарати захисту типу РТТ, РТЛ і УВТЗ.

Анотація. З кожним роком інноваційні технології все більше впроваджуються в різні сфери суспільного життя. Не винятком є i криміналістична експертиза, яку сучасні інформаційні технології вивели на новий етап розвитку. Зокрема, завдяки новітнім технологіям з’явилася нова галузь криміналістики – цифрова криміналістика. У статті досліджується новітня галузь криміналістики – цифрова криміналістика, яка є прикладною наукою про розкриття злочинів, пов’язаних з комп’ютерною інформацією, про дослідження цифрових доказів, методи пошуку, отримання і закріплення таких доказів. Цифрова криміналістична експертиза — це «одна із галузей криміналістичної експертизи, яка зосереджується на кримінально-процесуальному праві та доказах щодо комп’ютерів та пов’язаних із ними пристроїв», таких як мобільні пристрої (телефони, смартфони тощо), ігрові консолі та інші пристрої, які функціонують через Інтернет (охорона здоров’я і фітнес-пристрої та медичні прилади тощо). Цифрова криміналістична експертиза, зокрема, відноситься до процесу збору, отримання, зберігання, аналізу та подання електронних доказів (також відомих як цифрові докази) з метою отримання слідчої інформації та розслідування та переслідування різних видів злочинів, у тому числі кіберзлочинів. Автори статті проаналізували складові частини цифрової криміналістики, оцінили тенденції розвитку цієї науки на сучасному етапі та спрогнозували подальший розвиток цифрової криміналістик в Україні і в іноземних країнах. Цифрова криміналістична експертиза включає процеси ідентифікації, отримання, зберігання, аналізу та представлення цифрових доказів. Криміналістичні артефакти та криміналістичні методи (наприклад, збір статичних даних або даних у реальному часі) залежать від пристрою, його операційної системи та функцій безпеки. Запатентовані операційні системи (з якими дослідники можуть бути незнайомі) і функції безпеки (наприклад, шифрування) є перешкодами для цифрової криміналістичної експертизи. Наприклад, шифрування, яке блокує доступ третіх сторін до інформації та повідомлень користувачів, може перешкодити правоохоронним органам отримати доступ до даних, що містяться на цифрових пристроях, таких як смартфони. В Національній поліції було створено спецпідрозділ по боротьбі з кіберзлочинністю. Але для того, щоб вітчизняні правоохоронні органи дійсно змогли використовувати весь спектр можливостей, які надають сучасні технології, необхідно якомога швидше завершити процес інтеграції вітчизняних правоохоронних структур у європейський простір.

Розкрито проблеми безпеки у практиці реалізації технології Інтернету речей. Здійснено аналіз проблем Інтернету речей, головною з яких обрано проблему забезпечення інформаційної безпеки. Зазначається, що численні програми Інтернету речей можна об'єднати в три групи – індустріальну або промислову, навколишнього середовища, громадську. Описано всі технології, що входять до безперервних обчислювальних процесів Інтернету речей, такі як: радіочастотна ідентифікація; обробка великих масивів інформації, Big Data; між машинна взаємодія (Machineto Machine, М2М); кібер-фізичні системи (біологічних, фізичних і ін., операції яких інтегруються, контролюються і управляються комп'ютерним ядром); визначення місця розташування за допомогою ГЛОНАСС і GPS; надання широкосмугового зв'язку, в тому числі глобального стандарту цифрового мобільного стільникового зв'язку з розділенням каналів за часом (TDMA) і частотою (FDMA); бездротових сенсорних мереж та інших сучасних технологій. Підкреслено, що враховуючи всі характеристики Інтернету речей, він має три рівні: рівень сприйнятті, мережевий рівень і прикладний рівень, кожен з яких здійснює завдання та виконує покладені на нього функції. Запропоновано окремо до кожного зазначеного рівня низку проблем інформаційної безпеки. Описано причини програмної вразливості Інтернету речей та визначено складність програмного забезпечення в Інтернеті речей із зазначенням заходів здатних знизити рівень вразливості. Наголошено, що для проектування програмного забезпечення необхідно емулювати поведінку приладів Інтернету речей, тобто створити імітатор зовнішнього середовища для серверів. Унаслідок обмежень в приладах (енергозабезпечення, продуктивність процесора, пам'ять) в Інтернеті речей стоїть складне завдання уникнути сильної розбіжності між емулятором і приладом. Наведено поняття бекдор та описано принципи застосування бекдору

Розглянуто сучасні вимоги з безпеки під час використання гамма-дефектоскопічних приладів. Висвітлено підходи та рекомендації, які розроблено з урахуванням вітчизняного та міжнародного досвіду, зі створення нормативного документа щодо вимог з безпеки провадження практичної діяльності з радіонуклідної дефектоскопії.

Розроблено метод вибору оптимального типу ШНМ, ідеєю якого є практичне використання декількох типів ШНМ, подальшого обчислення похибок роботи кожного типу з використанням ідентичних наборів даних для навчання ШНМ, що унеможливлює вплив на результати роботи алгоритму і специфіки даних у навчальній вибірці. Запропонований метод дає змогу визначити оптимальний тип ШНМ для керування побутовими приладами у будинку. Розглянуто особливості процесу розроблення програмного забезпечення, що дає змогу провести процеси навчання, випробування та отримати вихідні результати роботи алгоритму штучної нейронної мережі. Вибір штучної нейронної мережі використовують для автоматизації обчислення значень оптимальних температурних режимів у кімнатах будинку, налаштувань параметрів освітлювальних приладів та режимів роботи системи безпеки "розумного" будинку. Наведено результати дослідження взаємозв'язку між різними типами нейронних мереж, кількістю внутрішніх шарів штучної нейронної мережі і кількістю нейронів на кожному внутрішньому шарі та зміни похибки обчислень параметрів налаштувань відносно очікуваних результатів роботи. Вирішення кожної окремої поставленої задачі за допомогою систем "розумного" будинку потребує використання різних алгоритмів машинного навчання. Великі обсяги даних, що генеруються у системах "розумного" будинку, та різноманітність типів і форматів цих даних не дає змоги створити універсальний автоматизований механізм з використанням алгоритмів штучного інтелекту, який вирішував би проблеми безпеки, енергоефективності та підтримки комфортних умов проживання користувачів. Тому використання запропонованого методу вибору оптимального типу нейронної мережі, що найкраще підходить для вирішення кожної окремої задачі, забезпечує високі показники ефективності роботи систем "розумного" будинку з мінімальними значеннями похибки отриманих автоматизованих рішень порівняно з рішеннями, що прийняла людина.

У статті наведено аналіз науково-педагогічної літератури з проблеми дослідження. Установлено, що формування творчої активності майбутніх захисників кордону – це складний творчий процес, який ґрунтується на важливих педагогічних принципах (індивідуалізації, саморозвитку, самонавчання й самоосвіти, сприянні розвитку внутрішньої мотивації, цілісності та структурності) і потребує інтенсивного пошуку умов, що спонукали б до розкриття потенційних можливостей особистості курсанта, до творчої активності як у навчальній, так і у професійній діяльності. Наведено аналіз застосування різних активних методів навчання під час викладання дисципліни “Безпека життя і діяльності”. Детально розглянуто такі підходи в різних темах дисципліни та обґрунтовано вплив цих методів на більш повне розкриття творчого потенціалу, інтелектуальних можливостей майбутніх прикордонників. Активні методи навчання роблять процес засвоєння знань цікавим і комфортним. Відмічено особливу роль дослідницького методу, який застосовано в низці практичних та лабораторних робіт з дисципліни. Проаналізовано зв’язок теоретичного матеріалу здос лідженнями, які проводяться в дійсних умовах з конкретними завданнями професійної служби майбутніх прикордонників. Особлива увага надано проблемам, які виникають у процесі засвоєння матеріалу з розділів долікарської допомоги. У роботі наведено сучасний підхід та перспективи для удосконалення викладання цієї теми. Також наголошено, що використання приладів забезпечує формування творчої активності курсантів під час вивчення матеріалу другого модуля дисципліни “Основи фізіології праці та службової безпеки”. Відповідно удосконалення методів викладання пов’язуємо з застосуванням низки сучасних приладів, збільшенням практичної складової у структурі дисципліни, неперервною роботою над професійним рівнем викладачів.

Проведено аналіз міжнародних нормативних документів стосовно вимог до безпеки експлуатації вантажопідіймального обладнання, яке використовується при видобутку нафти та газу суднами офшорного флоту. Особливістю виконання вантажопідіймальних робіт є коливання корпусу судна, різка зміна погодних умов, наявність звуженого простору для проведення робочих операцій. Такі операції належать до категорії робіт підвищеної небезпеки, а до суднових вантажопідіймальних пристроїв висувають спеціальні вимогищодо контролю при їхньому виготовленні та експлуатації. На офшорному флоті створено чітку систему управління безпекою праці і проводиться дієвий контроль за її виконанням. Будь-яке підіймальне обладнання, яке використовується на суднах, має бути розроблене відповідно до таких документів: британські стандарти, європейські нормативні стандарти, стандарти ISO, ABS та DNV. На борту будь-якого судна має вестися реєстр підіймального обладнання, елементи якого зазначені в схемі перевірки. Реєстр повинен містити інформацію для кожного елементу щодо попередніх перевірок підіймального обладнання, які мають проводитися членами Команди Підйому. У випадку будь-яких сумнівів щодо цілісності підіймального обладнання, воно повинно бути відокремлене, марковане червоним кольором і зберігатися в карантинній зоні до наступного ретельного вивчення компетентною особою. Технічне обслуговування підіймального обладнання виконується відповідно довимог АМОС та/або специфікацій виробників. Модифікація або ремонт підйомних приладів виконується відповідно до затвердженої процедури та відповідних стандартів і після цього повинні пройти перевірку та повторну сертифікацію. Враховуючи актуальність питання забезпечення безпеки праці під час виконання перспективних робіт з розвідування, розроблення та добування нафти і газу в акваторіях Чорного та Азовського морів, доцільним є удосконалення існуючих та розробка нових нормативно-правових актів з охорони праці щодо проведення підіймальних робіт з урахуванням вимог міжнародних нормативних документів.

В роботі проведено аналіз способів діагностики для канатів зі змінним поперечним перерізом. Було встановлено, що існують певні види дефектів, при яких виникають сигнали та передаються на датчик при пориві троса. За цими результатами запропоновано діагностувати канати за допомогою електричним опором та розробити прилад. Отже, діагностування полягає в підведенні напруги до кінців тросів канату за обраними схемами й в заданій послідовності, встановлення величини струму, що виникає в провідниках, яких підведено напругу, аналізі певних струмів, надання інформації про стан тросів і, при необхідності, зупинки машини. Отримані сигнали можуть бути використані, як діагностичні параметри при контролі стану тросів канату спеціальною системою автоматичного виявлення розриву тросів гумотросового каната. Підвищення безпеки експлуатації підіймальних машин, зокрема ліфтів, можна досягти шляхом забезпечення безперервного та автоматичного, контролю тягової спроможності канатів – цілісності їх тягових елементів тросів. Відомо, що система контролю працює з формулюванням, передачею та обробкою сигналу. На теперішній час одним з достатньо надійним та технологічно простим в отриманні передачі та обробки є електричний сигнал. Гумотросовий канат виготовлений з металевих тросів, запресованих в гумову оболонку. Основною причиною втрати тягової спроможності гумотросового каната є розрив тросів. Наслідком такого розриву є зміна електропровідності каната. Вказані властивості гумотросового каната дозволяють застосувати метод контролю стану каната по зміні його електропровідності. Такий метод може діяти автоматично та практично безперервно, оскільки в ньому руйнування тросу каната змінює – генерує електричний сигнал, який легко передавати та обробляти в автоматичному режимі, а при потребі, давати сигнал на зупинку ліфта, чим забезпечити безпеку його експлуатації.

Обґрунтовано та розроблено спосіб контролю граничних і допустимих кутів нахилу тракторів, що працюють на ухилі до моменту відриву колеса. Запропоновано прилад, який, реагуючи на нормальну реакцію колеса наближається до нуля, сигналізує оператору про досягнення граничних або допустимих кутів нахилу трактора Застосування розробленого методу на практиці дозволяє виконати одну з основних вимог охорони праці тракториста - забезпечити безпеку експлуатації трактора при виконанні робіт на полях складного ландшафту.

У статті досліджуються особливості нормативно-правової регламентації використання поліцейськими засобів вимірювання швидкості руху транспортних засобів під час забезпечення безпеки дорожнього руху. Задля цього виконуються такі завдання: здійснюється аналіз законодавчих положень, які визначають особливості використання поліцейськими засобів вимірювання швидкості руху транспортних засобів під час забезпечення безпеки дорожнього руху; встановлюються недоліки нормативно-правової регламентації вказаної сфери суспільних відносин; аналізується судова практика щодо оскарження рішень поліцейських про притягнення особи до адміністративної відповідальності за перевищення встановлених обмежень швидкості руху транспортних засобів, що було зафіксовано вимірювачами швидкості автотранспортних засобів. Під час виконання наведених завдань з’ясовано, що чинне національне законодавство не регламентує підстав і порядку використання поліцейськими засобів вимірювання швидкості руху транспортних засобів під час забезпечення безпеки дорожнього руху, що працюють не в автоматичному режимі. Обґрунтовано, що чинне національне законодавство здійснює нормативно-правову регламентацію застосування поліцейськими технічних приладів та технічних засобів, що мають функції фото- і кінозйомки, відеозапису, чи засобів фото- і кінозйомки, відеозапису, що працює в автоматичному режимі задля забезпечення публічної безпеки і порядку. Звернуто увагу на окремі недоліки нормативно-правової регламентації використання поліцейськими засобів вимірювання швидкості руху транспортних засобів під час забезпечення безпеки дорожнього руху. Здійснено аналіз судової практики щодо оскарження рішень поліцейських про притягнення особи до адміністративної відповідальності за перевищення встановлених обмежень швидкості руху транспортних засобів, що було зафіксовано вимірювачами швидкості автотранспортних засобів лазерними LTI 20/20 TruCAM. Запропоновано внесення змін до чинного національного законодавства задля вдосконалення нормативно-правової регламентації використання поліцейськими засобів вимірювання швидкості руху транспортних засобів під час забезпечення безпеки дорожнього руху.

Вступ. Перевезення вантажів з використанням морського транспорту має надзвичайно довгу історію, яка безперервно продовжується і сьогодні, набуваючи нових особливостей, пов’язаних з технічним розвитком суден, удосконаленням технології перевезення вантажів, інтенсивною трансформацією зовнішнього середовища. Обладнання сучасних морських суден навігаційним устаткуванням, радіообладнанням, рятувальними та протипожежними засобами та пристроями відбувається за певних правил та підлягає строгому нагляду щодо відповідності всім наявним на поточний момент міжнародним вимогам і стандартам з метою забезпечення безпечної практики експлуатації суден, що досягається шляхом належного використання всіх технічних приладів і систем. Метою цієї роботи є дослідження характеристик і особливостей застосування електронних засобів супутникової навігації, визначення перспектив використання альтернативних засобів курсовказання, таких як супутникові компаси, їх функціональних можливостей з метою підвищення ефективності процесу судноводіння і забезпечення безаварійної експлуатації суден. Результати. У представленій роботі розкриваються практичні та теоретичні аспекти використання систем супутникової навігації, зокрема впровадження таких альтернативних засобів курсовказання, як супутникові компаси. Висновки. У ході дослідження встановлено, що характеристики та функціональні можливості супутникових пристроїв курсовказання здатні не тільки підвищити ефективність процесу судноводіння, але й забезпечити безаварійну експлуатацію суден, що додатково підтверджує їх актуальність. Поширене використання супутникових компасів як невід’ємної частини навігаційного обладнання сучасних суден значно спрощує процес судноводіння і дає можливість швидко і точно визначати необхідні параметри руху судна.

Складовою частиною галузі авіації є використання повітряного простору України. Доводиться, що: галузь авіації та повітряного права – складна, системна галузь; галузь авіації та повітряного права урегульовується нормами Повітряного кодексу України. Система норм, які урегульовують відносини в даній сфері, займає переважну кількість в даному акті, але вона виходить за межі регулювання даного нормативного акта, оскільки включає авіаційну промисловість, саме тому, на нашу думку, доцільно досить розгалужену і багатопланову систему суспільних відносин урегулювати Кодексом України про авіацію та авіаційний простір. Наявність предмету правового регулювання, а саме суспільних відносин у галузі авіації та повітряного простору, дає можливість висувати пропозицію про виокремлення Авіаційного права як галузі права. Галузь авіації та повітряного простору – це складне системне утворення, що включає авіаційну промисловість, яка передбачає вироблення літаків, вертольотів, авіаційних двигунів, а також приладів та устаткувань для авіації, що є користувачем повітряного простору України з метою задоволення інтересів України та її громадян і безпеки авіації. Ознаками галузі авіації та повітряного простору є такі: 1) складне системне утворення, яке має підгалузі: авіаційна промисловість як підгалузь передбачає вироблення літаків, вертольотів, авіаційних двигунів, а також приладів та устаткувань для авіації; авіаперевезення як підгалузь за допомогою авіаційного транспорту надає авіаційні та інші послуги населенню; авіаційний транспорт як частина повітряно-транспортної системи є структурною частиною даної галузі; повітряний простір України як ознака цілісності держави та безпеки авіації; 2) має розгалужену систему суб’єктів публічного адміністрування: Міністерство інфраструктури України; Державна авіаційна служба України; Національна комісія, що здійснює державне регулювання у сфері транспорту та Міністерство оборони України; 3) регулюється міжнародними нормативними актами та законодавством України; 4) наявна система інструментів публічного адміністрування даної галузі.

Вступ. Опалювальні печі, на частку яких припадає 80 % від загальної кількості тепла, яке виробляється у сільській місцевості, широко використовуються в одно-, двоповерхових будівлях, як в наявному житловому фонді, так і в новому будівництві. Пожежі, які виникають в житлових будинках, найчастіше, призводять до загибелі та травмування людей. Серед причин виникнення пожеж порушення правил пожежної безпеки при влаштуванні та експлуатації печей, теплогенеруючих агрегатів та установок становлять 3 868 випадків (6,9 %).Метою статті є дослідження пожежної безпеки при влаштуванні печей та димоходів в будівлях з горючими будівельними конструкціями.Методи дослідження. У роботі було використано ряд методів, зокрема, статистичний, системний, порівняльний, а також метод математичного моделювання процесу теплообміну в багатошаровій плоскій конструкції для визначення температури зовнішньої поверхні залежно від товщини та матеріалу виконання димоходу.Основні результати дослідження. У статті проаналізовано пожежну небезпеку пічного опалення, яка полягає в наявності високих температур на поверхні елементів печі (стінок, патрубків, труб), що можуть бути джерелом запалювання горючих матеріалів і горючих конструкцій будівель. Температура на поверхні елементів нетепломістких печей залежить від виду палива, що спалюється, режиму паливника печей і може перевищувати 600 оС. Температура в паливнику теплоємних печей може становити понад 1000 оС, а в димовому каналі біля міжповерхового перекриття – 500 оС. Ступінь нагрівання бічних поверхонь і перекриття печі, а також димових каналів залежить від товщини стінок, виду і кількості палива, що спалюється, і тривалості горіння. У роботі розрахунково визначено температуру на зовнішній поверхні протипожежної переділки залежно від її розмірів та геометричної форми перерізу димоходу при температурі димових газів до 4500 С.Така температура утворюється при роботі котлів та печей в турборежимі. Дослідження проводилися для димоходів із різних матеріалів, зокрема: з керамічної цегли різної товщини, з керамічної цегли і шару цементно-піщаної штукатурки, з керамічної цегли і переділки із бетону, із керамічної цегли і переділки із мінеральної вати, із жаростійкого бетону і переділки з мінеральної вати, із сталі. Висновок. Для запобігання пожежі в димоходах необхідно регулярно проводити перевірки опалювального приладу і димоходу, здійснювати правильний підбір потужності опалювального приладу. На основі приведених аналітичних залежностей визначено оптимальну товщину протипожежної переділки навколо димоходу, встановлено, що на дану товщину суттєво впливають теплотехнічні властивості будівельних матеріалів, із яких виконано димохід та переділку. Показано, як з допомогою математичного моделювання процесу теплообміну за необхідності можна встановити температуру на поверхні димоходу з будь-якого будівельного матеріалу. Встановлено, що димоходи, які мають форму циліндра, менше нагріваються у порівнянні з прямокутними.

Стаття присвячена вирішенню проблем забезпечення енергією промислових галузей і об’єктів, транспортних засобів, особистих потреб людини та взагалі енергетичної безпеки майбутніх поколінь людства. Проведений аналіз наукових робіт в цій галузі і визначено, що ставка робиться на видобуток та використання альтернативних видів енергії, що не змозі забезпечити все збільшуючи потреби людства. Пропонуються концептуальні підходи щодо отримання енергії на основі наукової гіпотези отримання енергії без витрати енергоносіїв. В цьому випадку, традиційні теплова, електрична, гравітаційна, світлова, звукова, вітрова, гідравлічна, біологічна і інші види енергії є лише способами передачі, транспортування енергії, а не самою енергією. Енергія характеризується величинами коливальних параметрів хвиль випромінювань і займаним простором з певною щільністю енергії. На основі цих підходів відбувається активація палива, його енергезація, тобто підвищення енергетичної ефективності теплом відпрацьованих газів. Залежно від видів палив і пристроїв, де вони використовуються, при одному і тому ж кінцевому результаті витрата енергоносіїв, можливо, зменшена на 10 – 80 %. При цьому забезпечується повне згорання кожного окремого компоненту палива. Одночасно вирішуються не тільки енергетичні завдання, але і вельми складні екологічні проблеми. В подальшому пропонується обґрунтувати вимоги до приладів перетворення видів енергії для цих перспективних двигунів.

Вступ. Наслідком аварії на Чорнобильській АЕС стало радіаційне забруднення значної території. З метою запобігання потрапляння радіоактивних елементів в довкілля та продукти харчування необхідним є використання спеціалізованих приладів, що дозволяють здійснювати контроль радіаційної обстановки.Проблематика. Одним з найбільш ефективних способів оперативного виявлення та ідентифікації джерел іонізуючого випромінювання в довкіллі є контроль за розповсюдженням радіонуклідів, присутніх у продуктах харчуваннята будівельних матеріалах.Мета. Розробка сучасного вітчизняного обладнання для автоматизованого оперативного виявлення, ідентифікації та моніторингу джерел іонізуючого випромінювання в середовищі в режимі реального часу.Матеріали й методи. Використано методи математичного та комп’ютерного моделювання, натурного макетування, машинного проєктування. Для дослідження технічних характеристик системи, її особливостей проведено натурнівипробування окремих її каналів в зоні відчуження Чорнобильської АЕС.Результати. Створено та апробовано експериментальну систему автоматизованого оперативного виявлення, ідентифікації та моніторингу джерел іонізуючого випромінювання в навколишньому середовищі в режимі реального часу, а також ідентифікації виявлених радіоактивних ізотопів та достовірної оцінки їхньої активності.Висновки. Створений спектрометр-ідентифікатор є системою швидкого реагування нового покоління на базі сучасних технологій, синтезу принципів радіометрії, спектрометрії та математичного моделювання для ефективного контролю питомої активності рідких, в'язких, сипучих харчових і нехарчових проб, ідентифікації їхнього радіонуклідного складу. Впровадження ідентифікатора-спектрометра сприятиме суттєвому скороченню часу на проведення оперативної масової перевірки харчових і нехарчових проб та ідентифікації їхнього радіонуклідного складу, що, в свою чергу, підвищить рівень екологічної безпеки населення в епоху широкої експлуатації об'єктів ядерно-паливного циклу.

Стаття присвячена дослідженню проблем формування цифрової компетентності у майбутніх фахівців із документознавства та інформаційної діяльності у процесі професійної підготовки. У ході дослідження з’ясовано, що найбільш ефективним засобом якісної освіти є запровадження компетентнісного підходу з особливою увагою на формування цифрової компетентності. Розглянуто визначення та сутність понять «цифрова грамотність» та «цифрова компетентність». Цифрова грамотність означає здатність розуміти та використовувати інформацію за допомогою цифрових маніпуляцій, а також оцінювати і застосовувати нові знання, отримані з цифрового середовища. Цифрова компетенція включає в себе: уміння підбирати потрібну інформацію, аналізувати її, обробляти та використовувати; уміння вести спілкування через засоби онлайн-комунікації; опанування основ програмування для створення програм з метою спрощення ведення діловодства; уміння захистити персональні дані, інформацію та комп’ютерні пристрої, від загроз пошкодження чи викрадення; уміння та підлаштовувати комп’ютерну техніку під власні потреби та вирішувати технічні проблеми з приладами. Зіставлено поняття «компетентність» та «компетенція». У нашому розумінні, компетентність – це сукупність взаємопов’язаних здібностей, знань і навичок, які дозволяють людині професійно та ефективно виконувати свої обов’язки. Компетенція – особиста якість фахівця вирішувати певне коло професійних завдань чи обов’язків. Компетентність – це поєднання певних компетенцій, тобто навичок і знань, а також поведінкових якостей. Описано професійну підготовку фахівців із документознавства та інформаційно-бібліотечної справи на кафедрі документознавства та методики навчання Університету Григорія Сковороди в Переяславі за спеціальностями «Професійна освіта (Документознавство)»), «Інформаційна, бібліотечна та архівна справа». Кафедрою розроблений та викладається комплекс дисциплін, які покликані забезпечити формування і розвиток цифрової компетентності майбутніх фахівців із документознавства та інформаційної діяльності, зокрема: «Аналітико-синтетична переробка документної інформації», «Електронне урядування», «Електронний документообіг», «Соціальна та інформаційна безпека», «Комп’ютерна обробка та редагування документів», «Інформаційна безпека та захист інформації», «Автоматизовані інформаційно-пошукові системи» тощо.

Актуальність теми дослідження. Проведення аналізу й порівняння популярних базових класичних топологій компенсації систем з індуктивною передачею енергії (ІПЕ), дасть змогу дослідникам обрати потрібну топологію компенсації при розробці високоефективних систем індуктивної передачі енергії, зокрема для бездротових зарядних пристроїв, акумуляторних батарей електротранспорту та інших приладів. Постановка проблеми. Зацікавленість щодо використання технологій бездротової передачі енергії (БПЕ) зростає, що зумовлено безпекою та зручністю бездротових побутових пристроїв, простотою використання електричних приладів та електротранспорту. З огляду на те, що будь-яка топологія компенсації базується на основі базових чотирьох класичних топологій, знання їхніх фізичних особливостей і роботи допоможе зрозуміти взаємодію більш складних комбінацій топологій. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Були розглянуті статті на тему бездротової передачі енергії, які описують математичні моделі топології компенсації. Більшість існуючих статей висвітлюють різні питання реалізації конкретної топології, не відображаючи проблему загалом. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Узагальнено інформацію по кожній топології, виділено їхні особливості й недоліки, а також приклади їх використання в конкретних випадках. Постановка завдання. Основними завданнями є аналіз і порівняння найбільш поширених базових класичних топологій компенсації систем з індуктивною передачею енергії та рекомендації щодо їх вибору й застосування. Викладення основного матеріалу. Розглянуто загальні відомості про чотири базові класичні топології схеми. Так само розглянуті вимоги до схем компенсації, яких треба дотримуватися для ефективної роботи схеми ІПЕ. Проведено аналіз та порівняльна характеристика базових топологій компенсації для ІПЕ. Були наведені переваги і недоліки кожної топології і сфери їх застосування. Висновки відповідно до статті. Результатом огляду є виділення особливостей кожної базової топології, їхні переваги й недоліки, за допомогою яких можна вибрати необхідну топологію залежно від поставленого завдання.

Для збереження своєї присутності на ринку судновласники змушені шукати шляхи істотного скорочення власних витрат з тим, щоб не тільки конкурувати з іншими судновласниками, а й забезпечити рівень доходів, який би створював умови для розширеного відтворення. Судноплавні компанії реалізують скорочення власних фінансових витрат різними шляхами, наприклад зниженням заробітних плат екіпажу, скороченням кількості екіпажу на судні, зниження основних експлуатаційні витрат за рахунок переходу на дешеві сорти високов'язких палив в'язкістю понад 380 мм кв./с. Один з перспективних методів зниження фінансових витрат є перехід на шлях оптимизирования енергоспоживання і підвищення енергоефективності судів. Удосконалення енергетичної ефективності судна передбачає виконання регулювання параметрів основних елементів паливної системи і мінімізацію енергетичних витрат на підготовку важкого палива. Аналіз застосування існуючих рівнемірів показав, що їх застосування в спеціальних експлуатаційних умовах характеризується недостатньою достовірністю результатів вимірювання, високою похибкою, низькою оперативністю, припускають контакт з паливом, не забезпечують умов безпеки при роботі з вуглеводнями. Для пошуку шляхів поліпшення метрологічних характеристик пристроїв контролю рівня були проаналізовані конструкції поширених вимірювальних приладів. Розроблено новий схемотехнічне рішення рівнеміра для контролю високотемпературних середовищ. У пристрої немає необхідності застосування додаткових заходів по захисту чутливого елемента в умовах впливу експлуатаційних факторів, є можливість обліку і компенсації коливань температури контрольованого середовища і одночасно збережені надійність, чутливість і простота схемотехнік пристроїв відомих типів. Основною відмінністю пропонованого пристрою є те, що генератор коливання винесено із зони підвищених температур, стрижень з инвара розташований коаксіально до комбінованого световоду з єдиною оболонкою і багатьма серцевинами. Комбінований світловод захищений оболонкою з инвара. Випромінювання до световоду надходить від джерела випромінювання через первинний розгалужувач, мультиплексор / демультиплексор, вторинний розгалужувач. Після проходу світловода випромінювання, відбившись від дзеркальних шарів на кінцях серцевин, повертається в зворотному порядку до фотоприймача. Використання розробленого пристрою дозволить не тільки адекватно і достовірно оцінювати кількісний показник рівня в суднових системах паливопідготовки на належному рівні, а й контролювати витрату палива енергетичною установкою.

У зв’язку з необхідністю вирішення нагальних проблем освітньої діяльності, спричинених протиепідемічними та санітарно-гігієнічними заходами боротьби з коронавірусною інфекцією, вищі військові навчальні заклади (у тому числі й заклад вищої освіти Державної прикордонної служби України) перейшли на змішану форму проведення занять з усіма категоріями тих, хто навчається. Оптимізовані науково-педагогічним складом методики використання різноманітних платформ як Інтернету, так і внутрішніх мереж дозволяють достатньо ефективно забезпечувати опанування майбутніми офіцерами-прикордонниками військово-професійних компетентностей, визначених робочими програмами навчальних дисциплін й іншими нормативними документами, але таким чином характеризується навчальний процес переважно під час опрацювання курсантами та слухачами теоретичних аспектів матеріалу, що викладається. Контрольні заходи, спрямовані на перевірку якості засвоєння зазначених компетентностей, також можуть організовуватися й здійснюватися аналогічним чином – шляхом вирішення майбутніми офіцерами-прикордонниками тестових завдань різної складності. Обставини реалізації практично-прикладної складової освітнього процесу є кардинально іншими: під час практичних занять з військово-спеціальних дисциплін передбачено використання курсантами за призначенням навчально-матеріальних засобів. За таких особливостей керівник заняття з числа науково-педагогічного складу повинен особисто та із залученням помічників і технічного персоналу контролювати дотримання заходів безпеки, а також порядку використання зброї та військової техніки, засобів індивідуального та колективного захисту, носимого та возимого шанцевого інструменту, приладів радіаційної та хімічної розвідки, засобів спостереження та зв’язку, імітаційних і бойових вибухових речовин тощо. Ці заняття характеризуються й наявністю тактичної обстановки, розробленої з метою створення ситуацій невизначеності, швидкоплинності, раптовості, максимального наближення до реальних умов бойових дій окремих військовослужбовців і підрозділу в цілому. Таким чином, дистанційні освітні заходи в контексті різних видів практичних занять з навчальної дисципліни «Основи бойового забезпечення» мають низьку ефективність, а також дуже складні як для педагогів, так і для курсантів. Проведення переважної більшості таких занять без контактної участі науково-педагогічного складу є взагалі неможливою.

Мета. Визначити температурно-часовий режим термічної обробки біокомпозитних матеріалів на основі глютину та деревного борошна, сформованих методом гарячого пресування композиції. Методика. Біокомпозитні зразки формували методом гарячого пресування композиції, до складу якої входили глютиновий розчин та деревне борошно. Межу міцності при стисненні розраховували в результаті визначення максимального руйнівного навантаження циліндричних зразків діаметром 20 мм, які стискували за допомогою статичного навантаження з швидкістю переміщення нижньої траверси преса 2 мм/хв. Результати. Полімеркомпозитні матеріали широко використовують для виготовлення виробів в різних галузях промисловості та техніки завдяки унікальним властивостям. Однак зростання рівня екологічного забруднення та зменшення запасів вичерпних ресурсів є приводом для зниження інтенсивності використання полімеркомпозитів на основі синтетичних матриць та наповнювачів. Вирішення проблеми полягає у впровадженні компонентів природного походження, які є сумісними з навколишнім середовищем та здатні відновлюватися за рахунок щорічного або циклічного збору рослинної сировини. Волокна або порошкові матеріали рослинного походження після необхідної обробки є придатними для використання як наповнювачі біокомпозитних матеріалів, однак потребують вивчення процесів структурування системи для розробки технології формування виробів конструкційного призначення. Формування біокомпозитних виробів на основі глютину та деревного борошна доцільно проводити з використанням гарячого пресування, яке полягає у витримці прескомпозиції за температури 150 °С протягом 3 год з наступною термічною обробкою біокомпозитних виробів для видалення надлишкової вологи та завершення процесу структурування біополімерної матриці. В результаті отримано біокомпозитний матеріал, міцність при стисненні якого становить 45-47 МПа, що цілком достатньо для виготовлення виробів конструкційного або декоративного призначення. Наукова новизна. Вперше застосовано технологію гарячого пресування композитної суміші на основі біополімерного вʼяжучого та порошкового наповнювача природного походження та визначено оптимальний режим термічної обробки біокомпозитних матеріалів, що дозволило отримати матеріал конструкційного призначення з високою питомою міцністю. Практична значимість. Розроблені біокомпозитні матеріали доцільно використовувати для виготовлення тари, елементів декору салонів транспортних засобів, корпусів приладів та меблів, що дозволить розширити сировинну базу, вирішити проблему утилізації відходів та покращити екологічну безпеку

Сучасні школярі є одними із найактивніших користувачів Інтернет. За допомогою Інтернет діти не тільки шукають інформацію, але й розважаються, знайомляться, спілкуються. Активність школярів є цілком закономірною. З одного боку, діти можуть отримати безперешкодний доступ до глобальної мережі – вдома, у друзів, у школі, в Інтернет-клубах, в кафе та інших публічних закладах і користуватися послугами мережі без контролю зі сторони дорослих. Доступ до Інтернету надають і ряд сучасних пристроїв зв’язку – мобільні телефони, смартфони, планшети, кишенькові комп’ютери тощо, які є звичними для школярів і доступними у будь-який момент часу. З іншого боку, роль глобальної мережі в суспільстві поступово збільшується, й Інтернет стає впливовим джерелом інформації, зручним засобом міжособистісної комунікації, важливою складовою сучасної комерції. Збільшення ролі мережі у побуті та професійній діяльності батьків знаходить віддзеркалення у житті школяра. Сучасний школяр, як правило, вже має досвід використання пошукових систем, соціальних мереж, спілкування у форумах та чатах, застосування новітніх послуг та сервісів Інтернету для задоволення особистих потреб. У зв’язку з цим актуальності набувають питання ознайомлення школярів з можливими загрозами і формування навичок безпечної роботи в мережі Інтернет.Проблеми інформування школярів із загрозами та питання розробки концепцій щодо забезпечення безпеки школярів у глобальній мережі є предметом багатьох науково-педагогічних, психологічних, соціологічних досліджень, державних та міжнародних програм. У цьому зв’язку представляється доцільним здійснення аналізу підходів до виокремлення загроз.Найбільш повно проблема дослідження он-лайн ризиків дітей знайшла відображення в колективному дослідженні Ю. Газебрінг, С. Лівінгстон, Л. Гаддона, К. Олафсона – представників Лондонської школи економічних і політичних наук. Дослідження здійснювалося протягом 2006–2009 рр. в рамках проекту «Діти Євросоюзу в Інтернеті» (EU Kids Online).У роботі [2] ризики, з якими може зустрітися школяр, пов’язуються з можливостями Інтернет. Виокремлені можливості та ризики Інтернету наведено на рис. 1. Online можливостіOnline ризикиДоступ до глобальної інформаціїПротиправний контентОсвітні ресурсиПедофілія, переслідуванняРозваги, ігри, жартиМатеріали / дії дискримінаційного / ненависного характеруСтворення контенту користувачамиРеклама/комерційні кампанії (промо-акції)Громадянська або політична діяльністьУпередженість/дезінформаціяКонфіденційність введення данихВикористання персональних данихУчасть у суспільному житті/заходахКібер- залякування, переслідування, домаганняТехнологічний досвід і грамотністьАзартні ігри, фінансові шахрайстваКар’єрне зростання або зайнятістьСамоушкодження (самогубство, втрата апетиту)Поради особистісного, сексуального характеруВторгнення у приватне життяУчасть у тематичних групах, форумах фанатівНезаконні дії (незаконне проникнення під чужими реєстраційними даними)Обмін досвідом, знаннями з іншимиПорушення авторських правРис. 1. Можливості Інтернету для школяра та пов’язані з ними ризики Ризики і можливості, на думку авторів даної класифікації, – це дві залежні змінні, що складають «єдине ціле» діяльності школяра в мережі Інтернет. Але подібна діяльність може бути обмежена наступними чинниками: діти і молодь отримують доступ і використовують Інтернет-технології в широкому контексті – побутовому, родинному, соціальному, культурному, політичному, економічному. Багато факторів можуть впливати на їх використання в цілому, як результат і на ймовірність виникнення ризиків, з якими підлітки можуть мати зустріч. Серед чинників, що впливають на Інтернет-можливості і ризики дослідники виокремлюють незалежні від школяра (соціально-демографічні), посередницькі, контекстуальні чинники.Online можливості і ризики серед молодих користувачів, як показують дослідження вчених Європи, змінюються в залежності від віку і статі, а також соціально-економічних показників (рівня освіти батьків або міського/сільського населення). Соціально-демографічні чинники впливають на дитячий доступ до мережі Інтернет, користування Інтернетом, і пов’язаних з ними відносин і навичок. Посередницькі чинники проявляються в результаті діяльності засобів масової інформації, батьків, вчителів, однолітків. Батьки виконують роль посередника шляхом регулювання діяльності дітей в мережі Інтернет, потенційно впливаючи на формування їх досвіду діяльності в мережі Інтернет і як результат, здатні застерегти від ризиків.Дослідники Лондонської школи відзначають також ключові контекстуальні змінні, що можуть вплинути на online-досвід підлітків. Ці чинники включають: медіа-середовище, ІКТ регулювання, громадське обговорення питань використання дітьми мережі Інтернет, та можливих Інтернет-ризиків; загальні цінності і відносини в освіті, вихованні і технології, особливості системи освіти. Вплив національних особливостей на Інтернет-можливості та ризики для школярів схематично зображено на рис. 2 [2]. Рис. 2. Аналітична модель впливу факторів на процес формування online-компетентності підлітківВ результаті дослідження науковцями було розроблено узагальнену модель Інтернет-можливостей та пов’язаних з ними Інтернет-ризиків.Визначальними факторами, що впливають на можливості та ризики, є спосіб доступу до Інтернету і тривалість використання його послуг та ресурсів:спосіб доступу до Інтернету визначає рівень контролю та регулювання з боку батьків, вчителів, громадськості;тривалість використання сервісів впливає на ймовірність потрапляння в ризиковані ситуації та набуття Інтернет-залежності.Європейські вчені класифікують Інтернет-ризики (рис. 3) відповідно до ролі, яку виконує школяр в ризикованій ситуації і мотивів, якими керуються ініціатори ризикованих ситуацій (зловмисники).Комунікативні ролі підлітків:контентна – підліток виступає в якості одержувача інформації;комунікативна – підліток як учасник процесу спілкування;керівна – підліток як актор, що пропонує контент або ініціює процес спілкування.Рис. 3. Модель класифікації Інтернет ризиків Мотивації (мотиви) ініціатора ризикованих ситуацій – потенційно проблемні аспекти комунікації, надання контенту і послуг через мережу Інтернет, які призводять до ризиків.В моделі Інтернет-можливостей (рис. 4) залишаються аналогічними ролі підлітків, а чотири мотиви змінено на такі: навчання і виховання; громадянська позиція; креативність (творчість); ідентичність і соціалізація. Рис. 4. Модель Інтернет-можливостей У наукових джерелах існують й інші класифікації Інтернет-ризиків. Зокрема, робочою групою організації ОЕСР з інформаційної безпеки і конфіденційності (OECD Working Party on Information Security and Privacy – WPISP) і Комітету зі споживчої політики (Consumer Policy – CCP) визначено додаткові критерії для класифікації:джерело впливу на школяра – особа (наприклад, cybergrooming – кіберпереслідування або кібергрумінг) або комп’ютер (наприклад, збір персональних даних, азартні ігри – gambling);ризикована взаємодія між однолітками (кіберзалякування) або між дитиною і дорослим (кіберпереслідування);перенесення оnline, offline-ризиків у мережу (наприклад, розповсюдження порнографії, незаконне завантаження матеріалів тощо);вікова група – ризики, що становлять потенційну небезпеку тільки для дітей, або загальні onlinе-ризики (наприклад, шпигунське програмне забезпечення, захист персональної інформації);пристрій, з якого здійснюється вихід в мережу (наприклад, комп’ютер, мобільний телефон);кримінальний аспект – ризики, які передбачають або не передбачають кримінальну відповідальність.На основі зазначених критеріїв виділено три загальні категорії online-ризиків [3]:ризики, пов’язані з використанням сучасних технологічних приладів, що мають вихід в Інтернет. В даному випадку Інтернет є середовищем впливу інформаційної складової електронних ресурсів на дитину, або місцем взаємодії підлітків як між собою, так і з дорослими;комерційні online-ризики, коли дитина розглядається як мета електронної комерції;ризики захисту інформації і гарантування конфіденційності персональних даних користувача – саме підлітки є найбільш вразливою категорією користувачів до даного класу ризиків.Ряд досліджень щодо розкриття сутності Інтернет-ризиків було проведено вітчизняними науковцями. Зокрема, М. Л. Смульсон, Н. М. Бугайова [1] визначають дві групи ризиків (offline і online) використання сучасних телекомунікаційних засобів.До offline ризиків відносяться:всеохоплююча пристрасть школяра до роботи за комп’ютером (програмування, хакерство);offline-гемблінг – залежність від комп’ютерних ігор;offline-залежність до володіння конкретним приладом, пристроєм, які не підключені до Інтернету;До online-ризиків відносяться:нав’язливий web-серфінг й інформаційний пошук у віддалених базах даних;online-перегляд і прослуховування інформації аудіо- і відео форматів;залежність від користування конкретним мобільним приладом, що має вихід в Інтернет, наприклад, мобільним телефоном, смартфоном;гіперзахопленність індивідуальними або мережними online іграми, on-line лудоманія (патологічна схильність до азартних ігор у віртуальних казино);хакерство;кібероніоманія, що трактується дослідниками як прагнення здійснювати нові покупки в Інтернет-магазинах, без необхідності їх придбання й врахування власних фінансових можливостей і нав’язлива участь в online аукціонах;кіберкомунікативна залежність (спілкування в чатах, участь у телеконференціях);кіберсексуальна залежність (непереборний потяг до обговорення сексуальних тем на еротичних чатах і телеконференціях, відвідування порнографічних сайтів);відвідування сайтів агресивної (що пропагують ксенофобію, тероризм) або ауто агресивної спрямованості (кіберсуїцид, online суїцид, суїцидальні договори, інформаційні ресурси про застосування засобів суїциду з описанням дозування й ступеня летальності);адитивний фанатизм (релігійний – сектантство, політичний (партійний) національний, спортивний, музичний, тощо) [1, 200].Таким чином, в статі розкрито окремі підходи до класифікації Інтернет-ризиків, запропонованих як вітчизняними, так і зарубіжними науковцями. В статі представлені моделі Інтернет-можливостей і ризиків.

У зв’язку із загальною інформатизацією освіти і швидким розвитком цифрових засобів обробки інформації назріла необхідність впровадження в лабораторні практикуми вищих та середніх навчальних закладів цифрових засобів збору, обробки та оформлення експериментальних результатів, в тому числі під час виконання лабораторних робот з основ електротехнічних пристроїв та систем. При цьому надмірне захоплення віртуальними лабораторними роботами на основі комп’ютерного моделювання в порівнянні з реальним (натурним) експериментом може призводити до втрати особової орієнтації в технології освіти і відсутності надалі у випускників навчальних закладів ряду практичних навичок.У той же час світові компанії, що спеціалізуються в учбово-технічних засобах, переходять на випуск учбового устаткування, що узгоджується з комп’ютерною технікою: аналого-цифрових перетворювачів і датчиків фізико-хімічних величин, учбових приладів керованих цифро-аналоговими пристроями, автоматизованих учбово-експеримен­тальних комплексів, учбових експериментальних установок дистанційного доступу.У зв’язку із цим в області реального експерименту відбувається поступовий розвиток інформаційних джерел складної структури, до яких, у тому числі, відносяться комп’ютерні лабораторії, що останнім часом оформлюються у новий засіб реалізації учбового натурного експерименту – цифрові електронні лабораторії (ЦЕЛ).Відомі цифрові лабораторії для шкільних курсів фізики, хімії та біології (найбільш розповсюджені компаній Vernier Software & Technology, USA та Fourier Systems Inc., Israel) можуть бути використані у ВНЗ України, але вони мають обмежений набір датчиків, необхідність періодичного ручного калібрування, використовують застарілий та чутливий до електромагнітних завад аналоговий інтерфейс та спрощене програмне забезпечення, що не дозволяє проводити статистичну обробку результатів експерименту та з урахуванням низької розрядності аналого-цифрових перетворювачів не може використовуватись для проведення науково-дослідних робіт у вищих навчальних закладах, що є однією із складових підготовки висококваліфікованих спеціалістів, особливо в університетах, які мають статус дослідницьких.Із вітчизняних аналогів відомі окремі компоненти цифрових лабораторій, що випускаються ТОВ «фірма «ІТМ» м. Харків. Вони поступаються продукції компаній Vernier Software & Technology, USA та Fourier Systems Inc. та мають близькі цінові характеристики на окремі компоненти. Тому необхідність розробки вітчизняної цифрової навчальної лабораторії є нагальною, проблематика досліджень та предмет розробки актуальні.Метою проекту є створення сучасної вітчизняної цифрової електронної лабораторії та відпрацювання рекомендацій по використанню у викладанні на її основі базового переліку науково-природничих та біомедичних дисциплін у ВНЗ I-IV рівнів акредитації при значному зменшенні витрат на закупку приладів, комп’ютерної техніки та навчального-методичного забезпечення. В роботі використані попередні дослідження НДІ Прикладної електроніки НТУУ «КПІ» в галузі МЕМС-технологій (micro-electro-mechanical) при створенні датчиків фізичних величин, виконано огляд технічних та методичних рішень, на яких базуються існуючі навчальні цифрові лабораторії та датчики, розроблені схемотехнічні рішення датчиків фізичних величин, проведено конструювання МЕМС – первинних перетворювачів, та пристроїв реєстрації інформації. Розроблені прикладні програми інтерфейсу пристроїв збору інформації та вбудованих мікроконтролерів датчиків. Сформульовані вихідні дані для розробки бездротового інтерфейсу датчиків та програмного забезпечення цифрової лабораторії.Таким чином, у даній роботі пропонується нова вітчизняна цифрова електронна лабораторія, що складається з конструкторської документації та дослідних зразків обладнання, програмного забезпечення та розробленого єдиного підходу до складання навчальних методик для цифрових лабораторій, проведення лабораторних практикумів з метою економії коштів під час створення нових лабораторних робіт із реєстрацією даних, обробки результатів вимірювань та оформленням результатів експерименту за допомогою комп’ютерної техніки.Цифрова електронна лабораторія складається із таких складових частин: набірного поля (НП); комплектів модулів (М) із стандартизованим вихідним інтерфейсом, з яких складається лабораторний макет для досліджування об’єкту (це – набір електронних елементів: резисторів, ємностей, котушок індуктивності, цифро-аналогових та аналого-цифрових перетворювачів (ЦАП та АЦП відповідно)) та різноманітних датчиків фізичних величин; комп’ютерів студента (планшетного комп’ютера або спеціалізованого комп’ютера) з інтерфейсами для датчиків; багатовходових пристроїв збору даних та їх перетворення у вигляд, узгоджений з інтерфейсом комп’ютера (реєстратор інформації або Data Logger); комп’ютер викладача (або серверний комп’ютер із спеціалізованим програмним забезпеченням); пристрої зворотного зв’язку (актюатори), що керуються комп’ютером; трансивери для бездротового прийому та передачі інформації з НП.Таким чином, з’являється новий клас бездротових мереж малої дальності. Ці мережі мають ряд особливостей. Пристрої, що входять в ці мережі, мають невеликі розміри і живляться в основному від батарей. Ці мережі є Ad-Hoc мережами – високоспеціалізованими мережами з динамічною зміною кількісного складу мережі. У зв’язку з цим виникають завдання створення та функціонування даних мереж – організація додавання і видалення пристроїв, аутентифікація пристроїв, ефективна маршрутизація, безпека даних, що передаються, «живучість» мережі, продовження часу автономної роботи кінцевих пристроїв.Протокол ZigBee визначає характер роботи мережі датчиків. Пристрої утворюють ієрархічну мережу, яка може містити координатор, маршрутизатори і кінцеві пристрої. Коренем мережі являється координатор ZigBee. Маршрутизатори можуть враховувати ієрархію, можлива також оптимізація інформаційних потоків. Координатор ZigBee визначає мережу і встановлює для неї оптимальні параметри. Маршрутизатори ZigBee підключаються до мережі або через координатор ZigBee, або через інші маршрутизатори, які вже входять у мережу. Кінцеві пристрої можуть з’єднуватися з довільним маршрутизатором ZigBee або координатором ZigBee. По замовчуванню трафік повідомлень розповсюджується по вітках ієрархії. Якщо маршрутизатори мають відповідні можливості, вони можуть визначати оптимізовані маршрути до визначеної точки і зберігати їх для подальшого використання в таблицях маршрутизації.В основі будь-якого елементу для мережі ZigBee лежить трансивер. Активно розробляються різного роду трансивери та мікроконтролери, в які потім завантажується ряд керуючих програм (стек протоколів ZigBee). Так як розробки ведуться багатьма компаніями, то розглянемо та порівняємо новинки трансиверів тільки кількох виробників: СС2530 (Texas Instruments), AT86RF212 (Atmel), MRF24J40 (Microchip).Texas Instruments випускає широкий асортимент трансиверів. Основні з них: CC2480, СС2420, CC2430, CC2431, CC2520, CC2591. Всі вони відрізняються за характеристиками та якісними показниками. Новинка від TI – мікросхема СС2530, що підтримує стандарт IEEE 802.15.4, призначена для організації мереж стандарту ZigBee Pro, а також засобів дистанційного керування на базі ZigBee RF4CE і обладнання стандарту Smart Energy. ІС СС2530 об’єднує в одному кристалі РЧ-трансивер і мікроконтролер, ядро якого сумісне зі стандартним ядром 8051 і відрізняється від нього поліпшеною швидкодією. ІС випускається в чотирьох виконаннях CC2530F32/64/128/256, що розрізняються обсягом флеш-пам’яті – 32/64/128/256 Кбайт, відповідно. В усьому іншому всі ІС ідентичні: вони поставляються в мініатюрному RoHS-сумісному корпусі QFN40 розмірами 6×6 мм і мають однакові робочі характеристики. СС2530 являє собою істотно покращений варіант мікросхеми СС2430. З точки зору технічних параметрів і функціональних можливостей мікросхема СС2530 перевершує або не поступається CC2430. Однак через підвищену вихідну потужність (4,5 дБм) незначно виріс струм споживання (з 27 до 34 мА) при передачі. Крім того, ці мікросхеми мають різні корпуси і кількість виводів (рис. 1). Рис. 1. Трансивери СС2530, СС2430 та СС2520 фірми Texas Instruments AT86RF212 – малопотужний і низьковольтний РЧ-трансивер діапазону 800/900 МГц, який спеціально розроблений для недорогих IEEE 802.15.4 ZigBee-сумісних пристроїв, а також для ISM-пристроїв з підвищеними швидкостями передачі даних. Працюючи в діапазонах частот менше 1 ГГц, він підтримує передачу даних на малих швидкостях (20 і 40 Кбіт/с) за стандартом IEEE 802.15.4-2003, а також має опціональну можливість передачі на підвищених швидкостях (100 і 250 Кбіт/с) при використанні модуляції O-QPSK у відповідності зі стандартом IEEE 802.15.4-2006. Більше того, при використанні спеціальних високошвидкісних режимів, можлива передача на швидкості до 1000 Кбіт/с. AT86RF212 можна вважати функціональним блоком, який з’єднує антену з інтерфейсом SPI. Всі критичні для РЧ тракту компоненти, за винятком антени, кварцового резонатора і блокувальних конденсаторів, інтегровані в ІС. Для поліпшення загальносистемної енергоефективності та розвантаження керуючого мікроконтролера в ІС інтегровані прискорювачі мережевих протоколів (MAC) і AES- шифрування.Компанія Microchip Technology виробляє 8-, 16- і 32- розрядні мікроконтролери та цифрові сигнальні контролери, а також аналогові мікросхеми і мікросхеми Flash-пам’яті. На даний момент фірма випускає передавачі, приймачі та трансивери для реалізації рішень для IEEE 802.15.4/ZigBee, IEEE 802.11/Wi-Fi, а також субгігагерцового ISM-діапазону. Наявність у «портфелі» компанії PIC-мікроконтролерів, аналогових мікросхем і мікросхем пам’яті дозволяє їй запропонувати клієнтам комплексні рішення для бездротових рішень. MRF24J40 – однокристальний приймач, що відповідає стандарту IEEE 802.15.4 для бездротових рішень ISM-діапазону 2,405–2,48 ГГц. Цей трансивер містить фізичний (PHY) і MAC-функціонал. Разом з мікроспоживаючими PIC-мікроконтролерами і готовими стеками MiWi і ZigBee трансивер дозволяє реалізувати як прості (на базі стека MiWi), так і складніші (сертифіковані для роботи в мережах ZigBee) персональні бездротові мережі (Wireless Personal Area Network, WPAN) для портативних пристроїв з батарейним живленням. Наявність MAC-рівня допомагає зменшити навантаження на керуючий мікроконтролер і дозволяє використовувати недорогі 8-розрядні мікроконтролери для побудови радіомереж.Ряд компаній випускає завершені модулі ZigBee (рис. 2). Це невеликі плати (2÷5 кв.см.), на яких встановлено чіп трансивера, керуючий мікроконтролер і необхідні дискретні елементи. У керуючий мікроконтролер, у залежності від бажання і можливості виробника закладається або повний стек протоколів ZigBee, або інша програма, що реалізує можливість простого зв’язку між однотипними модулями. В останньому випадку модулі іменуються ZigBee-готовими (ZigBee-ready) або ZigBee-сумісними (ZigBee compliant).Всі модулі дуже прості в застосуванні – вони містять широко поширені інтерфейси (UART, SPI) і управляються за допомогою невеликого набору нескладних команд. Застосовуючи такі модулі, розробник позбавлений від роботи з високочастотними компонентами, так як на платі присутній ВЧ трансивер, вся необхідна «обв’язка» і антена. Модулі містять цифрові й аналогові входи, інтерфейс RS-232 і, в деяких випадках, вільну пам’ять для прикладного програмного забезпечення. Рис. 2. Модуль ZigBee із трансивером MRF24J40 компанії Microchip Для прикладу, компанія Jennic випускає лінійку ZigBee-сумісних радіомодулів, побудованих на низькоспоживаючому бездротовому мікроконтролері JN5121. Застосування радіомодуля значно полегшує процес розробки ZigBee-мережі, звільняючи розробника від необхідності конструювання високочастотної частини виробу. Використовуючи готовий радіомодуль, розробник отримує доступ до всіх аналогових і цифрових портів вводу-виводу чіпу JN5121, таймерам, послідовного порту і інших послідовних інтерфейсів. У серію входять модулі з керамічної антеною або SMA-коннектором з дальністю зв’язку до 200 метрів. Розмір модуля 18×30 мм. Версія модуля з підсилювачем потужності і підсилювачем вхідного сигналу має розмір 18×40 мм і забезпечує дальність зв’язку більше 1 км. Кожен модуль поставляється з вбудованим стеком протоколу рівня 802.15.4 MAC або ZigBee-стеком.За висновками експертів з аналізу ринку сьогодні одним з найперспективніших є ринок мікросистемних технологій, що сягнув 40 млрд. доларів станом на 2006 рік зі значними показниками росту. Самі мікросистемні технології (МСТ) почали розвиватися ще з середини ХХ ст. і, отримуючи щоразу нові поштовхи з боку нових винаходів, чергових удосконалень технологій, нових галузей науки та техніки, динамічно розвиваються і дедалі ширше застосовуються у широкому спектрі промислової продукції у всьому світі.Прилад МЕМС є об’єднанням електричних та механічних елементів в одну систему дуже мініатюрних розмірів (значення розмірів механічних елементів найчастіше лежать у мікронному діапазоні), і достатньо часто такий прилад містить мікрокомп’ютерну схему керування для здійснення запрограмованих дій у системі та обміну інформацією з іншими приладами та системами.Навіть з побіжного аналізу структури МЕМС зрозуміло, що сумарний технологічний процес є дуже складним і тривалим. Так, залежно від складності пристрою технологічний процес його виготовлення, навіть із застосуванням сучасних технологій, може тривати від кількох днів до кількох десятків днів. Попри саме виготовлення, доволі тривалими є перевірка та відбраковування. Часто виготовляється відразу партія однотипних пристроїв, причому вихід якісної продукції часто не перевищує 2 %.Для виготовлення сучасних МЕМС використовується широка гама матеріалів: різноманітні метали у чистому вигляді та у сплавах, неметали, мінеральні сполуки та органічні матеріали. Звичайно, намагаються використовувати якомога меншу кількість різнорідних матеріалів, щоби покращити технологічність МЕМС та знизити собівартість продукції. Тому розширення спектра матеріалів прийнятне лише за наявності специфічних вимог до елементів пристрою.Спектр наявних типів сенсорів в арсеналі конструктора значно ширший та різноманітніший, що зумовлено багатоплановим застосуванням МЕМС. Переважно використовуються ємнісні, п’єзоелектричні, тензорезистивні, терморезистивні, фотоелектричні сенсори, сенсори на ефекті Холла тощо. Розроблені авторами в НДІ Прикладної електроніки МЕМС-датчики, їх характеристики, маса та розміри наведені у табл. 1.Таблиця 1 №з/пМЕМС-датчикиТипи датчиківДіапазони вимірюваньГабарити, маса1.Відносного тиску, тензорезистивніДВТ-060ДВТ-1160,01–300 МПа∅3,5–36 мм,5–130 г2.Абсолютного тиску,тензорезистивніДАТ-0220,01–60 МПа∅16 мм,20–50 г3.Абсолютного тиску, ємнісніДАТЄ-0090,05–1 МПа5×5 мм4.Лінійного прискорення,тензорезистивніДЛП-077±(500–100 000) м/с224×24×8 мм,100 г5.Лінійного прискорення,ємнісніАЛЄ-049АЛЄ-050±(5,6–1200) м/с235×35×22 мм, 75 г6.Кутової швидкості,ємнісніДКШ-011100–1000 °/с

Підвищення рівня надійності і збільшення ресурсу машин та інших об’єктів техніки можливо тільки за умови випуску продукції високої якості у всіх галузях машинобудування. Це вимагає безперервного вдосконалення технології виробництва і методів контролю якості покриттів. У даний час все більш широкого поширення набуває 100%-вий неруйнівний контроль покриттів на окремих етапах виробництва. Для забезпечення високої експлуатаційної надійності машин і механізмів велике значення має також періодичний контроль їх стану без демонтажу або з обмеженим розбиранням, який проводиться при обслуговуванні в експлуатації або при ремонті.Висока якість машин, приладів, устаткування – основа успішної експлуатації, отримання великого економічного ефекту, конкурентоспроможності на світовому ринку. Тому комплекс глибоких знань і певних навичок в області контролю якості покриттів є необхідною складовою частиною професійної підготовки фахівців з машинобудування.Існуючі методики викладання інженерних дисциплін, як правило, не відповідають змінам у розвитку суспільства. У зв’язку з невеликим обсягом годин, що приділяються на вивчення дисципліни, й сучасними високими вимогам до рівня підготовки фахівців такий курс необхідно ввести не традиційним способом, а з використанням інформаційних технологій. Для цього:– студенти повинні мати попередню комп’ютерну підготовку;– викладач повинен розробити відповідну технологію навчання.Відомо [1], що під технологією навчання мається на увазі системна категорія, орієнтована на дидактичне застосування наукового знання, наукові підходи до аналізу й організації навчального процесу з урахуванням емпіричних інновацій викладачів і спрямованості на досягнення високих результатів у розвитку особистості студентів.Суть пропонованої технології полягає у створенні модульного середовища навчання (МСН) «Контроль якості покриттів» і впровадженні його у процес навчання, що забезпечує систематизацію навчання й формалізацію інформації. Метою технології є індивідуалізація навчання, а визначеність МСН полягає в її алгоритмічній структурі. Тому зміст МСН розроблений у вигляді систематизуючої ієрархічної схеми, куди увійшли основні розділи робочої програми курсу. Структура МСН складається з наступних блоків:1. «Методичне забезпечення дисципліни», у якому пропонуються відповідні дії, що сприяють засвоєнню інформації на заданому рівні:– першоджерела;– робоча програма;– робочий план;– опис дисципліни;– загальні методичні вказівки;– методичні вказівки до вивчення лекційного матеріалу;– методичні вказівки до виконання самостійної роботи;– методичні вказівки до виконання лабораторних робіт;– методичні вказівки до виконання домашнього завдання №1;– методичні вказівки до виконання домашнього завдання №2;– зразок титульної сторінки домашнього завдання.2. «Лекції», у якому представлені html-файли відповідного лекційного матеріалу, контрольні питання й тести до кожної теми:– дефекти і фізико-хімічні властивості покриттів;– оцінка механічних властивостей покриттів; класифікація видів і методів неруйнівного контролю (НК); візуально-оптичний, радіохвильовий і тепловий види НК;– вихореструмовий і радіаційний види неруйнівного контролю покриттів;– магнітний та електричний види НК покриттів;– акустичний метод НК покриттів;– НК покриттів проникаючими речовинами;– технологічні випробування покриттів;– методи і засоби статистичного контролю якості; автоматизація контролю якості покриттів.Викладання лекцій проводиться у режимі комп’ютерної презентації.3. «Самостійне опрацювання теоретичного матеріалу» з тестами.Відомо, що викладач у процесі своєї роботи повинен не тільки передавати студентам певний об’єм інформації, але і прагнути сформувати у них потребу самостійно здобувати знання, застосовуючи різні засоби, зокрема комп’ютерні. Чим краще організована самостійна пізнавальна активність студентів, тим ефективніше і якісніше проходить навчання. Тому деякі матеріали, що відносяться до лекційних тем, пропонуються для самостійного вивчення. При цьому організований доступ студентів до розділів МСН без звернення за допомогою до викладача. При необхідності подальшого використання матеріалів МСН можна копіювати ресурси, компонувати, редагувати і згодом відтворювати їх.4. «Лабораторні роботи» з інструкціями з техніки безпеки при виконанні робіт у лабораторіях і при роботі на персональному комп’ютері й з тестами до кожної теми:– вплив товщини покриття на міцність деталі;– контроль мікротвердості покриттів;– моделювання технологічних випробувань покриттів;– контроль внутрішніх напружень покриттів;– вплив дефектів покриття на якість деталі;– корозійний та електрохімічний контроль якості покриттів;– використання х– та s–діаграм для визначення причин погіршення якості покриттів.5. «Домашні завдання» (умова з варіантами даних і методичні вказівки до виконання, зразок оформлення):– оцінити вплив мікротвердості покриття на міцність деталі;– оцінити вплив корозії покриття на міцність деталі.Для ефективного використання МСН необхідне його планомірне включення в учбовий процес. Тому ще на етапі тематичного планування були розглянуті варіанти можливого використання усіх модулів МНС.Для розвитку розумової діяльності студентів і виховання у них пізнавальної активності самостійну роботу потрібно добре методично забезпечити. У свою чергу, ефективність самостійної роботи студентів багато в чому залежить від своєчасного контролю за її ходом. Тому для оцінки ефективності використання ІКТ у учбовому процесі створена система визначення якості навчання і на її основі побудовані тестові процедури оцінки знань з усіх тем курсу. Перевірку і контроль знань студентів можна здійснити як під час занять, так й інтерактивно. Основними перевагами програми автоматизованого контролю знань є:– випадковий характер вибору тестових завдань, порядок проходження завдань і відповідей, що сприяє об’єктивності оцінок;– представлення варіантів відповідей у вигляді формул і малюнків, що дозволяє розширити коло текстових завдань;– диференційована оцінка кожного варіанту відповіді, що забезпечує детальний аналіз результатів тестування.Комп’ютерне тестування дозволяє [2] розширити можливості проведення індивідуально адаптованих процедур контролю і коректування знань конкретних тем, підвищити об’єктивності контролю знань студентів, забезпечити можливість проведення їх попереднього самоконтролю, підвищити рівень стандартизації вимог до об’єму і якості знань та умінь.Розв’язування експрес-тестів проходить під час лабораторних занять протягом фіксованого проміжку часу. Крім режиму контролю передбачений режим навчання.Важливим елементом навчання є використання моделюючих програм у процесі навчання. У цьому випадку студенти самостійно задають різні параметри задачі, що дає можливість детальніше перевірити характер поведінки моделі за різних умов.Особливістю МСН є застосування комп’ютерного моделювання для лабораторних робіт, оскільки постійні бюджетні проблеми останніх років виключають придбання необхідних установок і приладів. Моделювання контролю якості покриттів дозволило істотно наситити заняття експериментальним і теоретичним змістом. При цьому учбові і учбово-дослідницькі задачі розв’язуються як з формуванням практичних навиків у вивченні фізичних явищ, так і дослідницького мислення, а розроблені методичні вказівки дозволяють разом з типовими лабораторними роботами виконувати роботи евристичного змісту. І, що особливо важливо, використання ІКТ, методів комп’ютерного моделювання дозволяє істотно розширити можливості лабораторних робіт.Використання електронних лабораторних робіт дозволяє більш повно реалізувати диференційований підхід у процесі навчання, ніж роботи і завдання на паперових носіях. Це пов’язано з можливістю включення в роботи необхідної кількості завдань різного рівня складності або об’єму. Істотною перевагою є можливість легко адаптувати наявні роботи до нових версій програм, що з’являються [3].Домашні завдання також виконуються з використанням САПР: на етапі побудови 3D моделі деталі з покриттям студенти працюють в SolidWorks; потім, перейшовши до реальної конструкції, використовують SimulationXpress і SolidWorks Simulation (додатки для аналізу проектних розв’язків, повністю інтегровані в SolidWorks). Оформлення робочої документації досягається засобами Microsoft Office. Така організація роботи дозволяє у процесі навчання побудувати модель контролю якості покриттів на якісно новому рівні й підготувати студентів до використання сучасних інструментаріїв інженера.В SolidWorks Simulation студенти виконують наступне:– прикладають до деталей з покриттями рівномірний або нерівномірний тиск в будь-якому напрямі, сили із змінним розподілом, гравітаційні та відцентрові навантаження, опорну та дистанційну силу;– призначають не тільки ізотропні, а й ортотропні та анізотропні матеріали;– застосовують дію температур на різні ділянки деталі (умови теплообміну: температура, конвекція, випромінювання, теплова потужність і тепловий потік; автоматично прочитується профіль температур, наявний в розрахунку температур, і проводиться аналіз термічного напруження);– знаходять оптимальний розв’язок, який відповідає обмеженням геометрії та поведінки; якщо допущення лінійного статичного аналізу незастосовні, застосовують нелінійний аналіз– за допомогою аналізу втоми оцінюють ефект циклічних навантажень у моделі;– при аналізі випробування на ударне навантаження вирішують динамічну проблему (створюють епюру і будують графік реакції моделі у вигляді тимчасової залежності);– обробляють результати частотного і поздовжнього вигину, термічного і нелінійного навантажень, випробування на ударне навантаження й аналіз втоми;– будують епюри поздовжніх сил, деформацій, переміщень, результатів для сил реакції, форм втрати стійкості, резонансних форм коливань, результатів розподілу температур, градієнтів температур і теплового потоку;– проводять аналізи контактів у збираннях з тертям, посадок з натягом або гарячих посадок, аналізи опору термічного контакту.Змінюючи при чисельному моделюванні деякі вхідні параметри, експериментатор може прослідити за змінами, які відбуваються з моделлю. Основна перевага методу полягає у тому, що він дозволяє не тільки поспостерігати, але і передбачити результат експерименту за якихось особливих умов.Метод чисельного моделювання має наступні переваги перед іншими традиційними методами [4]:– дає можливість змоделювати ефекти, вивчення яких в реальних умовах неможливе або дуже важке з технологічних причин;– дозволяє моделювати і вивчати явища, які передбачаються будь-якими теоріями;– є екологічно чистим і не представляє небезпеки для природи і людини;– забезпечує наочність і доступний у використанні.Але щоб приймати технічно грамотні рішення при роботі з САПР, необхідно уміти правильно сприймати і осмислювати результати обчислень. Цілеспрямований пошук шляхом ряду проб оптимального або раціонального рішення у проектних задачах набагато цікавіший і повчальніший для майбутнього інженера, ніж отримання тільки одного оптимального проекту, який не можна поліпшити і ні з чим порівняти.При великій кількості варіантів проекту аналіз машинних розрахунків дозволяє виявити основні закономірності зміни характеристик проекту від варійованих проектних змінних і сприяє тим самим швидкому і глибокому вивченню властивостей об’єктів проектування.Упровадження сучасних САПР для контролю якості покриттів не тільки забезпечує підвищення рівня комп’ютеризації інженерної праці, але й дозволяє приймати оптимальні рішення. При створенні і використанні таких систем сучасний інженер повинен мати навички роботи з комп’ютерними системами, уміти розробляти математичні моделі формування параметрів оцінки якості покриттів.У цих умовах молодий інженер не має достатнього резерву часу для надбання на виробництві необхідних навичок моделювання складних процесів і систем – він повинен одержати такі навички у процесі навчання у вузі. Таким чином, йдеться про володіння прийомами постановки і розв’язування конструкторсько-технологічних задач сучасними методами моделювання.

В умовах реформування сучасної освіти, модернізації освітніх стандартів постає проблема підготовки кваліфікованих наукових та виробничих кадрів, що є основною рушійною силою розвитку економіки та соціальних відносин, каталізатором суспільних процесів у науковій, освітній та виробничій сферах. Особливо складним та важливим завданням є виховання здатної до продуктивної діяльності особистості, формування фахових та освітніх компетентностей, що забезпечували б їй можливість вирішувати особисті та професійні задачі в умовах інформаційного суспільства, що характеризується інтенсивним розвитком високих технологій.Сучасні електронні засоби освітнього призначення, мультимедійні та дистанційні технології постають невід’ємною складовою навчання більшості предметів шкільного циклу, багатьох сфер вищої освіти. Використання засобів ІКТ збагачує та розширює можливості навчання, що призводить до поняття електронного навчання [4; 5]. Трактування цього поняття має різні тлумачення, крім того, із розвитком технологій суттєво трансформується його об’єм і зміст. Наприклад, згідно електронної енциклопедії освіти (Education encyclopedia), це поняття «охоплює всі форми навчання та викладання, що відбуваються за електронної підтримки, є процедурними по своїй суті і спрямовані на формування знань із врахуванням індивідуального досвіду, практики і знань того, хто вчиться. Інформаційні і комунікаційні системи, мережеві чи ні, постають як специфічні засоби для забезпечення процесу навчання» [5].Сучасна тенденція полягає у значному розмаїтті і складності систем електронного навчання. Це дає більше можливостей для інтеграції, концентрації і вибору ресурсів та систем. Використання новітніх засобів та сервісів сприяє досягненню якісно нового рівня якості освітніх послуг, створюючи потенціал для індивідуалізації процесу навчання, формування індивідуальної траєкторії розвитку тим, хто вчиться, добору і використання підходящих технологічних засобів. Необхідною умовою в цьому відношенні є відповідність засобів ІКТ низці вимог до підтримки та управління ресурсами, проектування інтерфейсу, ергономіки та інших.Як визначити, які засоби та технології найбільш продуктивні для підтримки навчальної діяльності, для досягнення необхідного рівня якості освіти та формування компетентностей учнів? Відповідь на це питання залежить від змісту електронного навчання, від того, які застосовуються методи і способи оцінки систем електронного навчання, а також від вибору та використання технологій їх реалізації.Метою статті є визначення тенденцій розвитку систем е-навчання в сучасній освіті та виявлення вимог до перспективних шляхів використання інформаційно-технологічних платформ їх реалізації.Загалом, визначальною рисою електронного навчання є використання інформаційно-комунікаційних ресурсів та технологій як засобів навчання [4; 5]. Сучасний стан розвитку інформаційно освітнього середовища характеризується підвищенням якості інформаційних ресурсів наукового та навчального призначення, впровадженням інтегральних платформ доступу до цих ресурсів як для освітніх установ, так і для індивідуальних користувачів. Це потребує забезпечення умов для створення та поширення якісного програмного забезпечення – електронних книг, бібліотек, освітніх порталів, ресурсів інформаційно-комунікаційних мереж, дистанційних освітніх сервісів.Засоби інформаційно-комунікаційних технологій постають інструментами реалізації систем відкритого та дистанційного навчання. В цьому контексті виникають нові потреби і виклики, нові професійні та навчальні цілі, пов’язані з сучасним станом розвитку інформаційного суспільства. Інноваційні освітні технології мають задовольняти певним системним педагогічним та інформаційно-технологічним вимогам, що продиктовані рівнем науково-технічного прогресу та максимально відповідати принципам відкритої освіти серед основних з яких мобільність учнів і вчителів, рівний доступ до освітніх систем, формування структури та реалізації освітніх послуг [1].Серед основних цілей, що постають перед освітою із розвитком інформаційного суспільства, зазначають формування в учнів системи компетентностей ХХІ сторіччя. На думку Т. Бітмана, який узагальнив деякі дослідження, більшість авторів виокремлюють серед них такі компоненти, як технологічні навички, серед яких: інформаційна грамотність; знайомство з інформаційно-комунікаційними носіями; знайомство з засобами інфомаційно-комунікаційних технологій; соціальні навички, такі як: загальнокультурна грамотність; гнучкість та адаптивність; навички мислення та набування знання високого рівня; комунікативність та здатність до співпраці [2]. Цей автор відмічає такі тенденції у розвитку сучасного суспільства, як все більш високий рівень взаємозв’язку та швидкості перебігу суспільних процесів та різке зростання обсягів доступної інформації, до якої можуть залучатися широкі верстви суспільстваРозвиток нових технологій характеризується низкою показників, що стосуються різних аспектів реалізації систем електронного навчання. Ці показники тісно пов’язані із потребою формування в учнів освітніх компетентностей в контексті сучасних вимог відкритості, мобільності, гнучкості навчання та розвитку пізнавальних та особистісних якостей учня.Однією з проблем у сфері реалізації електронного навчання є забезпечення його доступності. Цей показник стосується наявності та організації доступу до необхідних систем навчання, розширення участі, що на наш час розглядаються в двох аспектах. Поняття «доступу до е-навчання» трактується, по-перше, як зміст і обсяг послуг, наявних у певний час. По-друге, як комплекс майнових, соціальних, класових, статевих, вікових, етнічних чинників, фізичних чи розумових здібностей та інших чинників, що впливають на реалізацію е-навчання і мають бути враховані при його проектуванні [4].Поряд з цим, серед суттєвих причин, які перешкоджають ширшому впровадженню і використанню систем електронного навчання, є такі, як наявність достатньої кількості комп’ютерів, програмного забезпечення і необхідних сервісів, доступу до Інтернет, включаючи широкосмуговий доступ, швидкість з’єднання тощо. Розгляд цих питань суттєво залежить від вибору платформи реалізації електронного навчання, на базі якої організується добір і використання різноманітних типів ресурсів, їх систематизація та оптимізація використання.Варто також звернути увагу на доступність важливої інформації, чи є зручні можливості пошуку і вибору необхідного навчального матеріалу. Цей чинник також є критичним при залученні у процес навчання необхідних ресурсів на електронних носіях.Існує ще один вимір доступу до е-навчання, що стосується обмежень у часі і просторі. Це протиріччя вирішується певною мірою за рахунок використання мобільних технологій і розподіленого навчання, які є перспективним напрямом розвитку систем відкритої освіти.Наступний показник стосується якості освітніх послуг, що надаються за допомогою систем е-навчання. Якість електронного навчання і її оцінювання мають багато рівнів таких, як: зміст освіти, рівень підготовки методичних та навчальних матеріалів; персонал і кваліфікація викладачів; стан матеріально-технічного забезпечення; управління навчальним процесом; рівень знань та компетентностей учнів та інших.Предметом численних досліджень є питання оцінки результатів навчання за допомогою комп’ютера. Технологія оцінювання стосується багатьох аспектів середовища навчання. Серед труднощів, які виникають при реалізації електронного оцінювання є такі, як ризик відмови обладнання, висока вартість потужних серверів з великою кількістю клієнтів, необхідність опанування технології оцінювання студентами та викладачами та інші [4].Якість навчальних матеріалів потребує врахування також вимог до обслуговування, управління, проектування інтерфейсу, ергономіки, гігієни та інших. Ці питання не втрачають актуальності у зв’язку з швидким оновленням комп’ютерної техніки. Розробка та впровадження навчальних матеріалів та ресурсів на електронних носіях суттєво взаємообумовлена використанням ефективних методів оцінки їх якості.Окремий комплекс проблем пов’язаний з розробкою вимог і стандартів для освітнього програмного забезпечення. Зокрема, це стосується визначення психолого-педагогічних, дидактичних параметрів оцінки якості освітніх ресурсів. Багато авторів (С. Санс-Сантамарія, Дж. А. Ва­діле, Дж. Гутьєррес Серрано, Н. Фрізен та інші [6]) погоджуються на думці, що хоча стандарти у галузі електронного навчання були розроблені з метою визначення шляхів і способів використання у педагогічній діяльності навчальних об’єктів, реалізованих засобами ІКТ, це скоріше сприяло подальшому пошуку в цьому напрямку, ніж було остаточним рішенням. Існуючі педагогічні характеристики об’єктів орієнтовані здебільшого на можливість спільного використання різних одиниць контенту окремими системи управління е-навчанням. Це не відображає в достатній мірі педагогічні підходи, що стоять за навчальними об’єктами.Загалом із розвитком електронного навчання зростають вимоги до якості освітніх послуг, яка, як свідчать дослідження, суттєво залежить від технологій оцінювання електронних ресурсів та матеріалів та від технологій їх створення та надання користувачеві. В той же час, застосування інтегральних підходів до організації використання та постачання ресурсів та сервісів сприяє удосконаленню і уніфікації підсистем їх розробки та апробації, пошуку та відбору кращих зразків програмного забезпечення, що також може бути передумовою підвищення якості освітніх послуг.Ще один показник, пов’язаний з реалізацією систем е-навчання, характеризує ступінь адаптивності. Цей чинник передбачає застосування досить спеціалізованих та диференційованих систем навчального призначення, що ґрунтуються на моделюванні індивідуальних траєкторій учня чи студента, його рівня знань [3]. У зв’язку з цим, поширення набувають адаптивні технології е-навчання, що враховують особливості індивідуального прогресу учня. Адаптивність передбачає налаштування, координацію процесу навчання відповідно до рівня підготовки, підбір темпу навчання, діагностику досягнутого рівня засвоєння матеріалу, розширення спектру можливостей навчання, придатність для більшого контингенту користувачів.Побудова адаптивної моделі студента, що враховувала б особистісні характеристики, такі як рівень знань, індивідуальні дані, поточні результати навчання, і розробка технологій відстеження його навчальної траєкторії є досить складною математичною і методичною проблемою [3; 4]. Побудова комп’ютерної програми в даному випадку передбачає деякі форми формалізованого подання сукупності знань в предметній області, що вивчається. Розвиток даного типу систем, здебільшого з елементами штучного інтелекту, є досить трудомістким. Зростання ступеню адаптивності є однією з тенденцій розвитку систем електронного навчання, що відбувається за рахунок удосконалення технологій подання, зберігання і добору необхідних засобів. Різноманітні навчальні матеріали, ресурси і сервіси можуть бути надані за потребою користувача, та дають можливість динамічної адаптації до досягнутого рівня знань, компетентності та освітніх уподобань того, хто вчиться.Наступний показник стосується інтеграції та цілісності систем електронного навчання, і тісно пов’язаний із стандартизацією технологій і ресурсів в управлінні системами е-навчання. Ці проблеми виникають у зв’язку з формуванням відкритого середовища навчання, що забезпечує гнучкий доступ до освітніх ресурсів, вибір та зміну темпу навчання, його змісту, часових та просторових меж в залежності від потреб користувачів [1]. Існує тенденція до координації та уніфікації стандартів навчальних матеріалів, розроблених різними організаціями зі стандартизації, такими як IEEE, IMS, ISO / IEC JTC1 SC36 й інші, а також гармонізації національних стандартів з міжнародними. У зв’язку з цим, наукові основи оцінювання інформаційних технологій та способів їх добору і застосування потребують подальшого розвитку.Наступний показник пов’язаний з повномасштабною інтерактивністю засобів ІКТ навчального призначення. Справді, сучасні технології спрямовані на підтримування різних типів діяльності вчителя у віртуальному комп’ютерному класі. Це стосується таких форм навчання, як формування груп, спільнот, що навчаються і взаємодіють віртуально в режимі он-лайн. Щоб організовувати навчальну діяльність в таких спільнотах, використовуються функції, що забезпечують колективний доступ до навчального контенту для групи користувачів, можливість для вчителя проглядати всі комп’ютери у групі, концентрувати увагу учнів за рахунок пауз і повідомлень, підключати або відключати учасників навчального процесу, поширювати файли або посилання серед цільової групи учнів, надсилати повідомлення конкретним учням. Учні також можуть звертатися до учителя за рахунок надання запитань, коментарів, виступів тощо [7]. Організація навчання у віртуальному класі потребує застосування апаратно-програмних засобів доставки навчального контенту, що також суттєво залежить від добору відповідних технологій.Наступний показник стосується безпеки освітнього середовища і передбачає аналіз ризиків та переваг використання комп’ютерних технологій у навчанні. При створенні систем електронного навчання мають враховуватись чинники збереження здоров’я, розвитку інтелектуального потенціалу учня.З огляду на визначені тенденції розвитку та використання систем е-навчання у сучасному освітньому процесі виникає потреба у певній інформаційно-технологічній платформі, яка могла б підтримувати нові форми навчання у відповідності сучасним вимогам доступності, гнучкості, мобільності, індивідуалізації та відкритості освіти [1].Продуктивним видається підхід, за якого проблеми розвитку е-навчання вирішувалися б через призму нових технологій, що надали б підходящу основу для дослідження цих систем, їх розробки і використання. Зокрема, перспективним є використання технології хмарних обчислень, за якої електронні ресурси і об’єкти стають доступні користувачеві в якості веб-сервісу [7].За визначенням Національного Інституту Стандартів і Технологій США (NIST), під хмарними обчисленнями (Cloud Computing) розуміють модель зручного мережного доступу до загального фонду обчислювальних ресурсів (наприклад, мереж, серверів, файлів даних, програмного забезпечення та послуг), які можуть бути швидко надані при умові мінімальних управлінських зусиль та взаємодії з постачальником.Переваги хмарних обчислень у сфері освіти можна охарактеризувати наступними чинниками:- спрощення процесів встановлення, підтримки та ліцензійного обслуговування програмного забезпечення, яке може бути замовлено як Інтернет-сервіс;- гнучкість у використанні різних типів програмного забезпечення, що може порівнюватись, обиратись, досліджуватись, завдяки тому, що його не потрібно кожний раз купляти і встановлювати;- можливість багатоканального поповнення колекцій навчальних ресурсів та організація множинного доступу;- універсалізація процесів розподіленого навчання, завдяки віртуалізації засобів розробки проектів, наприклад, командою програмістів, які всі мають доступ до певного середовища і програмного коду, приладів або лабораторій, інших засобів;- здешевлення обладнання завдяки можливості динамічного нарощування ресурсів апаратного забезпечення, таких як обсяг пам’яті, швидкодія, пропускна здатність тощо;- спрощення організації процесів громіздких обрахунків та підтримування великих масивів даних завдяки тому, що для цього можуть бути використані спеціальні хмарні додатки;- мобільність навчання завдяки використанню хмарних сервісів комунікації, таких як електронна пошта, IP-телефонія, чат, а також надання дискового простору для обміну та зберігання файлів, що уможливлює спілкування та організацію спільної діяльності.Таким чином, впровадження технології хмарних обчислень є перспективним напрямом розвитку систем електронного навчання, що сприятиме реалізації таких засобів і систем, які задовольнятимуть сучасним вимогам до рівня доступності, якості, адаптивності, інтеграції та повномасштабної інтерактивності.

Оцінка зчіпних якостей дорожнього покриття – досить важливе питання під час експлуатації автомобільних доріг, адже даний показник є одним із основних транспортно-експлуатаційних показників дорожнього покриття, від якого залежить безпека дорожнього руху. З багатьох джерел відомо, що однією із причин дорожньо-транспортних пригод (ДТП) є низьке значення зчіпних якостей дорожнього покриття.Після проведеного аналізу існуючих методів і засобів оцінки зчіпних якостей і відсутність таких, що могли б відповідати за точністю отриманих результатів чинним нормативним документам, в Національному транспортному університеті авторами було прийняте рішення провести удосконалення методів і засобів оцінки зчіпних якостей дорожніх покриттів в Україні.Метою розробки було удосконалення методики оцінки зчіпних якостей дорожніх покриттів за рахунок підвищення вимог до проведення випробувань, підвищення точності приладів, інформативності та продуктивності вимірювань параметрів зчіпних якостей дорожніх покриттів. Результатом багаторічної праці стала удосконалена методика, на основі якої затверджені нормативні документи України та створене обладнання, що дозволяє з довірчою ймовірністю отримувати релевантне значення зчіпних якостей дорожніх покриттів.За результатами експериментальних досліджень коефіцієнт кореляції між показаннями різних модифікацій розробленого Універсального дорожнього вимірювального обладнання „УДВО” складає від 0,955 до 0,981, а відхилення показань обладнання від значень зчіпних якостей, визначених за стандартною методикою, не перевищують 5 %.