Стаття присвячена огляду історичного розвитку комп’ютерних технологій та їхнього застосування в різних сферах життя сучасного суспільства. Докладно розглядається еволюція обчислювальної техніки — від перших громіздких електронних комп’ютерів до сучасних ЕОМ і перспективних квантових систем. Особливу увагу в роботі приділено становленню та розвитку технологій штучного інтелекту, машинного навчання та великих даних, що призвели до революції в інформатиці та відкрили нові можливості для автоматизації й підвищення ефективності в багатьох галузях. На основі аналізу сучасних досягнень у галузі ШІ, машинного навчання та кібербезпеки виявляються зміни в розвитку комп’ютерних технологій і передбачається їхній потенціал для майбутніх проривів. Крім того, у статті прогнозується подальший розвиток комп’ютерних та інформаційних технологій, а також пов’язаних із ними етичних та соціальних питань. Особлива увага приділяється забезпеченню впливу штучного інтелекту та робототехніки на військову сферу. Аналізуються застосування бойових роботів, безпілотних літальних апаратів та інших автономних систем у сучасних збройних конфліктах, а також тенденції розвитку технологій спільних дій об’єднаних груп дронів. Розглядається використання ШІ-систем у ситуаційних центрах і процесах ухвалення рішень. Остання частина статті присвячена розгляду можливості застосування генеративних моделей на основі трансформерів, таких як GPT, у ситуаційних центрах. Розкриваються способи використання цих технологій для автоматизованої аналітики, генерації тексту та створення інтелектуальних помічників, які можуть значно поліпшити роботу систем. У висновку статті обґрунтовуються ключова роль комп’ютерних технологій у сучасному світі та необхідність комплексного регулювання процесів управління з огляду на не тільки технічні, а й етичні та соціальні аспекти. Загалом, у статті подано всебічний аналіз історії та сучасного стану комп'ютерних технологій, а також їхньої діяльності в різних сферах життя суспільства. Описано досягнення в цій галузі та виявлено явища і тенденції, що становлять інтерес для фахівців у галузі інформаційних технологій, системної аналітики та управління. Іл.: 21. Бібліогр.: 19 назв.
Розвиток нейромереж починається з 1940-х років, коли вчені почали моделювання нервової системи. Однак справжній прорив відбувся у 2010-х роках із розвитком машинного і поглибленого навчання. Цифровізація, BigData та можливість обробки великих масивів даних створили потужний ресурс для машинного навчання. Використовуючи великі обсяги даних та потужні обчислювальні ресурси, нейромережі стали здатні досягати неймовірних результатів у таких областях, як комп’ютерне зорове розпізнавання, обробка природної мови, медицина, прогнозування, розпізнавання шаблонів, автономні транспортні засоби та ін. Нейромережа ― це математична модель, яка описує математичними формулами взаємозалежності між різними факторами і дозволяє виявити закономірності та взаємозалежності вхідних даних, кінцевого результату у процесі навчання. Після навчання така нейромережа може використовуватись для прогнозування результату. У статті розглянуто принципи роботи нейромереж, архітектуру їх математичних моделей, безпеку та виклики нейромереж, сучасні продукти на базі нейромереж та їх практичне застосування. Нейромережі є сучасним потужним інструментом штучного інтелекту, який здатний моделювати та стимулювати роботу людського мозку. Машинне навчання та нейромережі вже не перший рік інтегровані в інформаційні технології. Одним із лідерів розвитку їх є компанія IBM, яка однією з перших почала впроваджувати технології Machine Learning, на базі якого працює IBM Watson. Справжньою сенсацією стала нейромережа ChatGPT ― мовна модель, яка генерує текст, базуючись на запитах користувача та враховуючи контекст попередніх запитів. Отже, нейромережі здатні до навчання на основі великих обсягів даних та розпізнавання складних залежностей у цих даних, тому використовуються для розв'язання складних задач, які не завжди можна вирішити за допомогою математичних формул або правил. Іл.: 6. Бібліогр.: 10 назв.
У статті аналізується швидкозростаюче значення застосування моделей графів, мережевих моделей та інструментів у сферах транспорту, зв’язку, соціальних та військових систем, виробництва та розподілу товарів, освіти, економіки, біології, психології, кримінології, зміни клімату тощо. Мета роботи полягає в розробці ефективних методів, здатних інтегрувати абсолютно різні типи мереж в інфраструктури вищого рівня, які представляють передові соціальні системи, зокрема, враховуючи симбіоз виробництва й оцінки товарів і систем доставки отриманих продуктів згідно з універсальною концепцією мережі. У пошуках останнього у статті коротко описується розроблена й запатентована модель і Технологія просторового захоплення (ТПЗ) та її базова Мова просторового захоплення (МПЗ), які дозволяють виконувати повністю розподілені та паралельні задачі в будь-яких великих і складних мережевих структурах. На початку роботи продемонстровано елементарні мережеві операції, описані за допомогою МПЗ і необхідні для кращого розуміння решти матеріалу. Потім наводяться практичні приклади комбінованих мережевих рішень, які включають описані за допомогою МПЗ сценарії для пошуку найсильніших виробничих центрів у цих мережах, а також найпотужніших спільнот користувачів, які зацікавлені в певних типах продуктів і роблять на них запит. Після відбору конкретних виробників і споживачів формується орієнтована на них розподілена віртуальна та фізична інфраструктура доставки на основі найкоротших шляхів від виробників до споживачів. Процес розподілу в МПЗ також демонструється в режимі реального часу. Отримані результати підтверджують, що глибока інтеграція гетерогенних розподілених систем може бути організована природно та автоматично в рамках глобальних процесів цілісності, обізнаності та свідомості завдяки парадигмі просторового захоплення, як уже обговорювалося в попередніх публікаціях про ТПЗ. Іл.: 11. Бібліогр.: 93 назв.
Розглянуто процес виробництва електронних пристроїв як взаємодію ERP-, MES- та PD-підсистем, що дозволило знайти напрями та важелі впливу на прискорення процесу виробництва, додаткового налаштування під конкретні технологічні рішення та наявні складські запаси. Визначені задачі необхідності більш детального аналізу зв’язків між зазначеними підсистемами шляхом дослідження взаємодії і моделювання процесу управління на прикладі використання запитів до бази даних. Запропоновано схему формування замовлень на виробництво, а саме: слід відстежувати потребу в електронних пристроях певної конфігурації і параметрів, її задоволення шляхом організації виробництва; придбання (переоснащення, доопрацювання) комплектуючих; створення моделі та безпосередньо виготовлення; перевірка і приймально-здавальні випробовування з наданням відповідних документів і постачання для виконання безпосереднього призначення електронним пристроєм. Особливу увагу при організації виробництва електронних приладів у сучасних воєнних реаліях приділено прискоренню процесу виробництва з забезпеченням додаткового налаштування під конкретні технічні вимоги окремого замовника та одночасне врахування наявних запасів комплектуючих на складі та таких, що задовольняють відповідні технічні характеристики готового пристрою. Досліджено обрану предметну область та виконаноописання предметної області, описання вхідних та вихідних даних. Здійснено проєктування бази даних шляхом побудови інфологічної моделі бази даних, нормалізації таблиць при проєктуванні БД та розробки датологічної моделі БД. Інфологічна модель БД включає опис сутностей, атрибутів, зв’язків та діаграму «сутність-зв’язок». Створено бази даних шляхом заповнення БД значеннями, удосконалення роботи з обладнанням, роботи з замовленнями та роботи із клієнтами. Було проаналізовано організацію вибірки даних із БД, а саме: оцінено вибірки даних, вибірку обчислюваних значень, вибірку з використанням шаблонів, здійснено групування даних при організації запитів та об’єднано таблиці.Tабл.: 5. Іл.: 7. Бібліогр.:23 назв.
Актуальність теми статті визначається все більшою поширеністю безпілотних літальних апаратів (БПЛА) не тільки в цивільній, а й у військовій сфері, де вони створюють значні проблеми протиповітряної оборони. У роботі представлено практичну перевірку можливості та ефективності використання моделі YOLOv8 для виявлення квадрокоптерів та октокоптерів у відеопотоках, яка призначена для виявлення об’єктів у реальному часі та сегментації зображення. Використовується метод навчання, який адаптує модель YOLOv8 шляхом застосування підходу «transfer learning» для коригування попередньо навчених вагових коефіцієнтів YOLOv8 до даних, що стосуються дронів. Також досліджується здатність моделі ефективно працювати в різних умовах зовнішнього середовища. Проведені експерименти демонструють ефективність розробленого методу для точної ідентифікації БПЛА в різних ситуаціях, що робить його важливим для вдосконалення засобів повітряного спостереження та механізмів безпеки. Дослідження також аналізує адаптивність моделі до мінливих умов спостереження, забезпечуючи її надійність при обробці зображень і відео. Результати вказують на високий потенціал моделі YOLOv8 у підвищенні можливостей систем протиповітряної оборони та зміцненні заходів безпеки проти загроз БПЛА. Крім того, у статті обговорюється обчислювальна ефективність моделі, підкреслюється її здатність обробляти відеопотоки в реальному часі з мінімальними обчислювальними ресурсами. Оцінено показники precision та recall моделі, що демонструє її здатність точно виявляти БПЛА з мінімізацією помилкових спрацьовувань. Загалом результати підкреслюють важливість використання передових методів машинного навчаннядля ефективного виявлення БПЛА. Табл.: 1. Іл.: 11. Бібліогр.: 15 назв.
МОДЕЛЮВАННЯ І УПРАВЛІННЯ
УДК 519.61:621.3
Волобоєв В.П., Клименко В.П.До питання про взаємозв’язок матриці, близької до виродження, та стійкості розв’язання системи лінійних алгебраїчних рівнянь, що описує фізичний об’єкт. Математичні машини і системи. 2024. № 2. С. 78–88. Прийнято вважати, що близькість матриці до виродження однозначно визначає нестійкість системи лінійних алгебраїчних рівнянь (СЛАР). Є лише припущення, що нестійкість чисельного розв’язання СЛАР у разі матриці, близької до виродження, породжує помилка округлення арифметичної операції додавання (віднімання). При визначенні механізму зв’язку матриці, близької до виродження, та розв’язності СЛАР, як модельний приклад аналізуються всі етапи розрахунку електричного ланцюга, а саме опис графа лінійного електричного ланцюга, складання СЛАР, що описує ланцюг, і рішення складеної системи. Вперше запропоновано провідність двополюсного компонента, розташованого між вузлами графа електричного ланцюга, використовувати як індикатор матриці, близької до виродження. Для двох варіантів входження напруги та провідності компонента індикатора у СЛАР розрахована залежність точності рішення СЛАР від значення провідності компонента індикатора. Аналіз результатів розрахунку вперше показав, що помилка округлення арифметичної операції додавання (віднімання) призводить до втрати точності або нестійкості чисельного рішення СЛАР із матрицею, близькою до виродження. Вплив помилки на обчислювальний процес чисельного вирішення системи виконується у два етапи. Вперше встановлено, що зв’язок між матрицею, близькою до виродження, і стійкістю рішення СЛАР залежить від вибору напруги компонента індикатора у векторі змінних СЛАР на етапі складання рівнянь, що описують електричний ланцюг. Зв’язок існує, якщо напруга компонента індикатора не входить у вектор змінних. Зв’язок не існує, якщо напруга компонента індикатора входить у вектор змінних, оскільки не працює другий етап функціонування помилки округлення. Пропонується алгоритм вибору змінних СЛАР, що складається, для отримання стійкого рішення системи. Табл.: 2. Іл.: 1. Бібліогр.: 4 назв.
Задача адаптації складних (організаційних) систем у процесі їх функціонування набуває все більшу актуальність по мірі розвитку обчислювальних засобів і засобів комунікації. На цей час поки ще не можна стверджувати те, що мета побудови формального методу управління процесами адаптації досягнута повною мірою. З аналізу наукової літератури зрозуміло, що представлені на сьогодні результати за методами і моделями адаптації поки ще не дозволяють розв’язувати задачі великої розмірності. Хоча саме з такою розмірністю систем доводиться мати справу при вирішенні практичних задач. У значній мірі у методах адаптації представлено експертні підходи та процедури попереднього аналітичного напрацювання. Центральною задачею методів адаптації є задача синтезу структури із встановленими властивостями. Відомі на цей час результати за даною проблематикою використовують онтологічний підхід та алгоритми на основі теорії алгебри систем, сходин множин і концептуального проєктування. У статті розглянуто методологію теоретико-множинного та алгебраїчного синтезу топологій у вигляді тензорних перетворень електричних мереж Г. Крона як альтернативний варіант для підходів щодо синтезу структур, які є. На основі тензорних перетворень можна будувати формальні методи трансформації структур організаційних систем за умовою їх коректної інтерпретації в термінах електричних мереж. Представлений варіант встановлення відповідності між параметрами електричних мереж і кількісними характеристиками організаційних заходів. Як приклад, що ілюструє таку відповідність, приведена система навчальних закладів із підготовки фахівців для галузі економіки, яка інтерпретована як «вузлова» багатокотушкова електрична мережа з перехресними зв’язками між котушками. Таким параметрам електричної мережі, як сила току і різниця потенціалів в окремих котушках, їх адміттанси та адміттанси перехресних зв’язків мережі, поставлено у відповідність вирази щодо корисного ефекту, фінансових витрат, показників корисної віддачи з урахуванням взаємного впливу навчальних закладів. Отриманий вираз для тензора перетворення, і показана послідовність обчислень при трансформації структури системи підготовки фахівців із наступною оцінкою її характеристик. Іл.: 5. Бібліогр.: 12 назв.
Представлене дослідження присвячене вирішенню проблем, пов’язаних з оптимальним вибором раціонального носія на базі безпілотного літального апарата (БПЛА) і складу спеціального обладнання для виконання задач дистанційної радіаційної розвідки та контролю комплексного радіаційного зараження місцевості. Актуальність дослідження полягає у необхідності оперативного реагування на ризики, пов’язані з можливим застосуванням тактичної ядерної зброї та аварій (руйнувань) ядерних об’єктів (атомних електростанцій, могильників та сховищ радіоактивних відходів тощо), викликаних агресивними діями країн-паріїв (росії, північної Кореї, Ірану) у світі. Такі загрози вимагають оперативно оцінити рівні зараження територій районів розташування військ (сил) та цивільного населення, забезпечити обізнаність посадових осіб для прийняття відповідних рішень органами військового управління. У статті проведено аналіз предметної області використання безпілотних дозиметричних комплексів (БДК), описано поетапний системний підхід до визначення комплексного показника ефективності використання БДК. Обґрунтовано математичну формалізацію етапів системного підходу до комплектування БДК обладнанням за відповідними групами факторів. Розроблені методики: 1) комплексного, поетапного аналізу варіантів комплектації БДК на основі групового експертного оцінювання; 2) комплексного аналізу варіантів комплектації БДК на основі багатокритеріальної оптимізації та на її ж основі розроблено алгоритм вибору варіантів комплектації. Це дає змогу для обрання раціонального типу БПЛА та комплекту спеціального обладнання для безпілотних авіаційних комплексів дистанційної радіаційної розвідки відповідною посадовою особою Збройних сил України, що приймає рішення. Табл.: 4. Іл.: 3. Бібліогр.: 16 назв.
ЯКІСТЬ, НАДІЙНІСТЬ І СЕРТИФІКАЦІЯ ОБЧИСЛЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ І ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
На сьогоднішній день відзначаються значні досягнення у сфері, що відносяться до аналізу різних типів деградаційних процесів, які протікають у технічних елементах та системах. У більшості досліджень кожен із процесів розглядається окремо, а комплексна оцінка впливу усіх деградаційних процесів на кінцеве значення залишкового ресурсу обмежується урахуванням одного домінуючого процесу, того, що розвивається найінтенсивніше, відомого у теорії надійності як «слабка ланка». Використання цього методу вносить значні спрощення в загальну картину деградації і сприяє надмірності у кінцевому прогнозі, що є неприйнятним у системах критичного застосування. У статті запропоновано підхід, який у доступній інженерній формі дозволяє провести необхідні розрахунки для оцінки залишкового ресурсу виробу, що одночасно знаходиться під впливом кількох деградаційних процесів із різною часткою участі та змінним температурним навантаженням. Цей метод ґрунтується на обчисленні середньої швидкості та коефіцієнта варіації узагальненого процесу деградації. Розрахунки виконуються за допомогою ймовірнісно-фізичного підходу, в рамках якого лежить імовірнісна модель у вигляді дифузійного монотонного розподілу відмов (DM-розподілу). Розподіл представлено з залученням марковського випадкового процесу дифузійного типу з постійною швидкістю, що належним чином адаптує і вирівнює дані по статистиці відмов у механічних об’єктах. Під впливом декількох процесів деградації вперше використано нормалізацію вихідних даних та інформацію про долю кожного з компонентів у загальному процесі деградації. Застосування цього підходу дозволяє більш точно визначити залишковий ресурс виробу у порівнянні з оцінкою, отриманою при урахуванні тільки одного домінуючого процесу деградації. Деталізована оцінка залишкового ресурсу, яку отримано після уточнень, сприяє зниженню експлуатаційних витрат через оптимізацію інтервалів між технічним обслуговуванням та встановленню реального терміну служби об’єктів дослідження. Табл.: 2. Іл.: 2. Бібліогр.: 8 назв.
