Browse
Recent Submissions
Now showing 1 - 20 of 31
Item Estimation of measurand parameters for data from asymmetric distributions by polynomial maximization method (PMM)(Industrial Research Institute for Automation and Measurements PIAP, 2018) Warsza, Zygmunt Lech; Zabolotnii, Serhii; Заболотній, Сергій ВасильовичPrzedstawiono sposób wyznaczania estymatorów wartości i niepewności menzurandu niekonwencjonalną metodą maksymalizacji wielomianu stochastycznego (PMM) dla próbki danych pomiarowych pobranych z populacji modelowanej zmienną losową o rozkładzie niesymetrycznym. W metodzie PMM stosuje się statystykę wyższego rzędu i opis z użyciem momentów lub kumulantów. Wyznaczono wyrażenia analityczne dla estymatorów wartości i niepewności standardowej typu A menzurandu za pomocą wielomianu stopnia r = 2. Niepewność standardowa wartości menzurandu otrzymana metodą PPM zależy od skośności i kurtozy rozkładu. Jest ona mniejsza od średniej arytmetycznej wyznaczanej wg przewodnika GUM i bliższa wartości teoretycznej dla rozkładu populacji danych. Jeśli rozkład ten jest nieznany, to estymatory momentów i kumulantów wyznacza się z danych pomiarowych próbki. Sprawdzono skuteczność metody PMM dla kilku podstawowych rozkładów.Item Polynomial Estimates of Measurand Parameters for Data from Bimodal Mixtures of Exponential Distributions(Karagandy University of the name of academician E.A. Buketov, 2018) Zabolotnii, Serhii; Заболотній, Сергій Васильович; Kucheruk, V. Yu.; Warsza, Zygmunt Lech; Khassenov, А. K.A non-conventional approach to finding estimates of the result of multiple measurements for a random error model in the form of bimodal mixtures of exponential distributions is proposed. This approach is based on the application of the Polynomial Maximization Method (PMM) with the description of random variables by higher order statistics (moment & cumulant). The analytical expressions for finding estimates and analysis accuracy to the degree of the polynomial r = 3 are presented. In case when the degree of the polynomial r = 1 and r = 2 (for symmetrically distributed data) polynomial estimate equivalent can be estimated as a mean (average arithmetic). In case when the degree of the polynomial r = 3, the uncertainty of the polynomial estimate decreases. The reduction coefficient depends on the values of the 4th and 6th order cumulant coefficients that characterize the degree of difference while the distribution of sample data from the Gaussian model. By means of multiple statistical tests (Monte Carlo method), the properties of the normalization of polynomial estimates are investigated and a comparative analysis of their accuracy with known estimates (mean, median and center of folds) is made. Areas that depend on the depth of antimodality and sample size, in which polynomial estimates (for r = 3) are the most effective.Item Predictive Assessment of Bus Body Life in the Matlab Simulink Software Environment(University of Žilina, 2024) Ruban, Dmytro; Lanets, Olena; Kraynyk, Lubomyr; Kovalyshyn, Stepan; Ruban, Hanna; Рубан, Ганна Яківна; Madleňák, Radovan; Maciaszczyk, MagdalenaThe lifespan prediction of the bus body of the load-bearing structure has been made and compared to the results of real operation. The maximum approximation of the simulation modelling results in Matlab Simulink to real operation is explained by taking into account a sufficient number of factors influencing durability. This research has the particularity that it allows determining the durability of the bus body even at the design stage, which was not possible with accelerated tests or during the operation of the bus on real routes. The obtained results can be used by bus manufacturers at the design stage, allowing them to change the construction and technology of anticorrosion protection, thereby influencing the durability. In addition, operating organizations will be interested in the obtained results when using the developed methodology in various operating conditions.Item Polynomial estimation of the measurand parameters for samples from non-Gaussian distributions based on higher order statistics(World Scientific Publishing Co Pte Ltd, 2019) Warsza, Zygmunt Lech; Zabolotnii, Serhii; Заболотній, Сергій ВасильовичThis paper proposes an unconventional method (PMM) for evaluating the uncertainty of the estimator of measurand value obtained from the non-Gaussian distributed samples of measurement data with a priori partial description (unknown PDF). This method of statistical estimation is based on the apparatus of stochastic polynomial maximization and uses the higher-order statistics (moment and cumulant description) of random variables. The analytical expressions for estimates of uncertainty, obtained with use the polynomial of the degree r = 2 for samples from population of asymmetrical pdf and degree r = 3 — for symmetrical pdf, are given. It is shown that these uncertainties are generally smaller than the uncertainty based only on the arithmetic average, as it is in GUM. Reducing the value of estimated uncertainty of measurement depends on the skewness and kurtosis of samples from asymmetrical pdf or on kurtosis and six order moment of samples from symmetrical pdf. The results of statistical modeling carried out on the basis of the Monte Carlo method confirm the effectiveness of the proposed approach.Item Constructing Reference Plans of Two-Criteria Multimodal Transport Problem(Transport & Telecommunication Institute, Latvia, 2021) Przystupa, Krzysztof; Qin, Zhang; Zabolotnii, Serhii; Заболотній, Сергій Васильович; Pohrebennyk, Volodymyr; Mogilei, Sergii; Могілей, Сергій Олександрович; Zhongju, Chen; Gil, LeszekThe object of this study is a multicriteria transport problem, being stated for availability of several means of cargo delivery, meaning a multimodal transport problem. The optimization criteria of the multimodal transport problem described above are two objective functions of minimizing total transportation costs and level of transport risks. Three types of transport were selected for research: automobile, rail and river (inland waterway). The results of the study lay the foundation for development of a new valid algorithm for solving multimodal transport problems like multi-criteria optimization ones. The main advantage of such an algorithm lies in its higher potential convergence rate compared to classical numerical optimization methods, which now are predominantly used to solve the problems of this type. This advantage may not be decisive, but it appears to be at least quite an important argument when choosing the method of realization for two-criteria multimodal transport problems earlier considered, especially, in case of a large dimension. Moreover, the algorithm described in the work can be applied to similar problems with any number of types of transport and optimization criteria.Item Сomparative Analysis of Polynomial Maximization and Maximum Likelihood Estimates for Data with Exponential Power Distribution(Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», 2020) Zabolotnii, Serhii; Заболотній, Сергій Васильович; Chepynoha, Anatolii; Чепинога, Анатолій Володимирович; Chorniy, Andriy; Чорній, Андрій Михайлович; Honcharov, Artem; Гончаров, Артем ВолодимировичThe work is devoted to the estimate accuracy comparative analysis of the experimental data parameters with exponential power distribution (EPD) using the classical Maximum Likelihood Estimation (MLE) and the original Polynomial Maximization Method (PMM). In contrast to the parametric approach of MLE, which uses the description in the form of probability density distribution, PMM is based on a partial description in the of higher-order statistics form and the mathematical apparatus of Kunchenko's stochastic polynomials. An algorithm for finding PMM estimates using 3rd order stochastic polynomials is presented. Analytical expressions allowing to determine the variance of PMM-estimates of the asymptotic case parameters and EPD parameters with a priori information are obtained. It is shown that the relative theoretical estimates accuracy of different methods significantly depends on the EPD shape parameter and matches only for a separate case of Gaussian distribution. The effectiveness of different approaches (including valuation of mean values estimates) both with and without a priori information on EPD properties was investigated by repeated statistical tests (through Monte Carlo Method). The greatest efficiency areas for each of methods depending on EPD shape parameter and sample data volume are constructed.Item Identifying the influence of micro profile of rural roads on the durability of bus body when carrying passengers(Український державний університет залізничного транспорту, ПП «Технологічний центр», 2025) Ruban, Dmytro; Krainyk, Lybomyr; Ruban, Hanna; Рубан, Ганна Яківна; Khimka, Stepan; Sukach, Oleg; Khotunov, Vladyslav; Хотунов, Владислав Ігорович; Shevchuk, Viktor; Dufanets, Ihor; Artyukh, OleksandrThe object of this study is the durability of a bus body when passengers are transported on rural roads. According to the European classification, the total length of roads in Ukraine that correspond to the first category does not exceed 5 %. That is, all other 95 % of roads have a quality level that does not meet the regulatory operating conditions. In particular, in rural areas, buses are operated both on worn asphalt-concrete surfaces and on dirt and gravel roads. Such operating conditions additionally lead to intensive wear of buses and significantly worsen the durability of their bodies. The task to determine the influence of worn and dirt roads on the durability of the bus body during passenger transportation in rural areas could be solved by the durability assessment procedure proposed in this paper. The current work presents patterns that make it possible to predict the degradation of the bus body material that affect the durability of the body. The factors of influence during the operation of buses on rural routes have been substantiated and presented. The simulation results show that when operating buses on rural roads, cracks in the body frame of the body occur at runs that are 3.8–13.1 times less than under regulatory operating conditions. The proposed procedure for assessing the durability of a bus body when transporting passengers on rural roads makes it possible to predict the deterioration of the physical and mechanical properties of the elements of the bus body frame and take measures at the design stage to increase their reliability and durability.Item Estimation of fuel consumption in standard driving cycles and in real bus operation(ПП «Технологічний центр», Полтавська державна аграрна академія, 2025) Ruban, Dmytro; Krainyk, Lybomyr; Ruban, Hanna; Рубан, Ганна Яківна; Shevchuk, Viktor; Artyukh, Oleksandr; Mahats, Miron; Sukach, Oleg; Khotunov, Vladyslav; Хотунов, Владислав ІгоровичThe object of research is the basic fuel consumption of a bus in standard urban cycles and identical conditions in real operation. Standard driving cycles are used to estimate fuel consumption. This allows consumers to compare buses and choose the best one, and manufacturers in the process of improving buses also allow them to estimate fuel consumption. However, sometimes standards may not correspond to reality. Therefore, specific routes are developed for some cities, which requires significant development costs. This problem is solved by collecting reliable information on average fuel consumption with an operating period of 1 year and bus mileage of 40–90 thousand km. As a rule, operating organizations do not provide such information. The development of electronic control systems allows to obtain information from "black boxes" additionally installed by the manufacturer, which record information throughout the entire service life of the bus. This approach is implemented in this work .Existing standards for determining fuel consumption in urban driving cycles are presented. The results of modeling and real tests are presented. Information was collected from the "black boxes" on fuel consumption on 12 buses for 1 year of operation with mileage from 40 to 90 thousand km on Ataman A092N6 buses. Fuel consumption was 16.4–21.2 l/100 km when operating buses in one city (the manufacturer claims up to 23 l/100 km). This makes it possible to solve the problem of collecting reliable information on fuel consump-tion based on year-round operation of buses, which has not been carried out in this format before.The results of this study will allow operating organizations to see the real fuel consumption on Ataman A092N6 buses in the city. Implementation of this approach on other buses will allow obtaining data for interested organizations in a similar way. This will allow estimating fuel consumption without additional tests, which will reduce research costs.Item Полiномiальнi оцiнки параметрiв для даних з експоненцiйним степеневим розподiлом(Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського", 2018) Заболотній, Сергій Васильович; Чепинога, Анатолій Володимирович; Бондаренко, Юлія Юріївна; Рудь, Максим ПетровичВ роботi запропонований оригiнальний пiдхiд до знаходження оцiнок результатiв багаторазових вимiрювань при випадкових похибках, що описується моделлю експоненцiйного степеневого (узагальненого гаусового) розподiлу. В основi даного пiдходу лежить метод максимiзацiї полiному (ММПл), який базується на математичному апаратi стохастичних полiномiв Кунченка та описiв випадкових величин статистиками вищих порядкiв (моментами або кумулянтами). Приведено вирази для знаходження полiномiальних оцiнок з використанням аналiтичних (методом Кардано) i чисельних (метод Ньютона-Рафсона) розв’язкiв. Показано, що при степенi стохастичного полiнома 𝑟62 полiномiальнi оцiнки вироджуються в лiнiйнi оцiнки середнього арифметичного. При використаннi полiномiв ступеня 𝑟=3 вiдносна точнiсть полiномiальної оцiнки збiльшується. Коефiцiєнт зменшення дисперсiї оцiнок залежить вiд величини кумулянтних коефiцiєнтiв 4-го i 6-го порядку, якi характеризують ступiнь вiдмiнностi вiд гаусової моделi. Шляхом багаторазових статистичних випробувань (методом Монте-Карло) дослiдженi властивостi нормалiзацiї полiномiальних оцiнок i проведено порiвняльний аналiз їх точностi з вiдомими оцiнками (середнiм, медiаною i серединою розмаху). Побудовано областi ефективностi для кожного iз методiв в залежностi вiд параметра форми експоненцiйного степеневого розподiлу i обсягу вибiрки.Item Application of the matrix factor analysis method for determining parameters of the objective function for transport risk minimization(Lublin University of Technology, 2021) Zabolotnii, Serhii; Заболотній, Сергій Васильович; Mogilei, Sergii; Могілей Сергій ОлександровичThe paper regards a common transport problem with a non-classic optimization criterion to minimize transportation risks. It demonstratesthat the risk parameters of the function could be found through the factor analysis method. Besides, considering that the problem contains several pointsof sending and delivering loads, the method is dealt with as a matrix. The research also regards the algorithm of matrix factor analysis applicationfor determining parameters of the objective function for the problem to be solved. The survey results in a new method to construct the objective functionfor the optimization problem with probability parameters. It generally assists in suggesting a formal solution to such problems, foremost due to particular software.Item Optimization of the method of constructing reference plans of multimodal transport problem(ПП «Технологічний центр», Полтавська державна аграрна академія, 2018) Zabolotnii, Serhii; Заболотній, Сергій Васильович; Mogilei, Sergii; Могілей, Сергій ОлександровичКласична транспортна задача полягає у визначенні оптимального плану перевезень вантажів з пунктів відправки до пунктів доставки за критерієм мінімальної собівартості таких перевезень. Така задача враховує лише один вид транспорту, що в недостатній мірі відповідає практичним потребам сучасних логістичних підприємств. Саме тому об’єктом даного дослідження є класична транспортна задача, по-становка якої враховує наявність кількох засобів доставки вантажу, а саме: автомобільного, залізничного та водного. Транспортну задачу такого типу визначено як мультимодальну. Реалізація мультимодальної транспортної задачі передбачає використання різноманітних чисельних методів та виконується за допомогою програмних засобів. Фактично, концептуальний підхід до її розв’я-зання полягає в простому підборі можливих розв’язків. За умови великої розмірності задачі такий підхід може бути надзвичайно громіздким, а тому потребує певного удосконалення. Під час проведення дослідження було оптимізовано метод побудови опорного плану такої задачі на основі критерію мінімізації кількості чисельних ітерацій, обґрунтовано переваги запропонованого підходу у порівнянні з уже відомими. В основу нового підходу було покладено раніше відомий метод мінімального елемента, що використовується при розв’язанні транспортної задачі, а також проведе-но аналогію із задачею Штейнера. Останнє, в свою чергу, дало змогу означити новий підхід як метод Штейнера. Результатом дослідження є розробка загального алгоритму реалізації запропонованого методу Штейнера. В якості апробації даного алгоритму подано модельний приклад, який демонструє ідентичність результатів розв’язання мультимодальної транспортної задачі всіма розглянутими в роботі способами. Розробка нових методів реалізації мультимодальної транспортної задачі дозволить побудувати ефек-тивні алгоритми розв’язання більш комплексних задач транспортної логістики. Критерій зменшення кількості чисельних ітерацій, застосований на всіх етапах реалізації таких задач, значно скоротить час відшукання їхніх розв’язків.Item Моделювання послідовного оцінювання параметра зсуву асиметрично-розподілених випадкових величин методом максимізації полінома(Черкаський державний технологічний університет, 2018) Заболотній, Сергій Васильович; Рудь, Максим Петрович; Іващенко, К. В.У статті досліджується новий алгоритм послідовного оцінювання параметра зсуву негаусових асиметрично-розподілених випадкових величин, який базується на методі максимізації полінома та моментно-кумулянтному описі. Отримано аналітичні вирази для знаходження послідовних оцінок при другому степені полінома. Шляхом статистичних випробувань методом Монте-Карло проведено порівняльний аналіз ефективності поліноміальних послідовних оцінок з відомими лінійними оцінками.Item Кінцевоелементне моделювання термомеханічної поведінки виробів з полімерних матеріалів при їх виготовленні методом пошарового наплавлення(Черкаський державний технологічний університет, 2018) Рудь, Максим Петрович; Похил, О. О.; Заболотній, Сергій Васильович; Солтус, Анатолій Петрович3D-друк функціональних деталей має суттєві переваги порівняно з традиційними технологіями завдяки здатності виготовляти деталі зі складними формами без необхідності виготовляти спеціалізовану оснастку. Однак існує ряд геометричних форм об’єктів, отримання яких з допомогою 3D-друку потребує додаткових досліджень. Одними з таких об’єктів є тонкостінні деталі. В роботі побудовано математичну модель теплопровідності процесу 3D-друку тонкостінних виробів з метою визначення оптимальних параметрів технологічного процесу, при яких забезпечуються мінімальні термодеформації виробу і максимальна адгезія шарів.Item Method of Verification of Hypothesis about Mean Value on a Basis of Expansion in a Space with Generating Element(Allerton Press, Inc., 2018) Zabolotnii, Serhii; Заболотній, Сергій Васильович; Martynenko, S. S.; Salypa, S. V.In this paper it is proposed an original method for verification of statistical hypotheses about mean values of random quantities. This method is based on Kunchenko stochastic polynomials tool and probabilistic description on a basis of higher order statistics (moments and/or cumulants). There are represented analytical expressions allowing to optimize decision rules using certain qualitive criterion and calculate decision-making error. It is shown polynomial decision rule in case of polynomial power S = 1 corresponds to classic linear decision rule which is used for comparative analysis. By means of multiple statistical experiments (Monte–Carlo method) obtained results of Neumann–Pierson criterion show proposed polynomial decision rules are characterized by increased accuracy (decrease of the 2nd genus errors probability) in compare to linear processing. The method efficiency increases with increase of stochastic polynomial order increase of degree of random quantities distribution difference from Gaussian probabilities distribution law.Item Ocena niepewności pomiarów o rozkładzie trapezowym metodą maksymalizacji wielomianu(Wydawnictwo Czasopism i Książek Technicznych SIGMA-NOT Sp. z o.o., 2017) Warsza, Zygmunt Lech; Zabolotnii, Serhii; Заболотній, Сергій ВасильовичThe types of measurand parameter estimators derived from samples of measured data taken from a sym. trapezoidal population were briefly reviewed (9 refs.). A non-std. approach to find ests. of the non-Gaussian distributions parameters based on the unconventional method for maximizing the stochastic polynomials by using a moment-cumulant description of random variables was proposed. The method was recommended to use for detg. estd. values of the std. deviation and uncertainties of measurand when distribution of the random errors population is a priori unknown and first few cumulants have to be found from the sample data. The method is particularly useful in assessing mixts. and mixing efficiency.Item Factor analysis method application for constructing objective functions of optimization in multimodal transport problems(Lublin University of Technology, 2021) Zabolotnii, Serhii; Заболотній, Сергій Васильович; Honcharov, Artem; Гончаров, Артем Володимирович; Mogilei, Sergii; Могілей, Сергій ОлександровичThe paper regards a specific class of optimization criteria that possess features of probability. Therefore, constructing objective function of optimization problem, the importance is attached to probability indices that show the probability of some criterial event or events to occur. Factor analysis has been taken for the main method of constructing objective function. Algorithm for constructing objective function of optimization is donefor criterion of minimization risk level in multimodaltransportations that demanded demonstration data. The application of factor analysis in classical problem solution was shown to givethe problem a more distinct analytical interpretation in solving it.Item Методологія синтезу та програмна реалізація системи оцінювання шкоди національній безпеці у сфері охорони державної таємниці(Національний авіаційний університет, 2013) Корченко, Олександр Григорович; Луцький, Максим Георгійович; Захарова, Марія В’ячеславівна; Дрейс, Юрій ОлександровичВіднесення відомостей до державної таємниці проводиться державним експертом з питань таємниць шляхом встановлення, обґрунтування та визначення величини можливої шкоди національній безпеці держави у разі їх розголошення для прийняття рішення щодо ступеня їх секретності. Існуючі засоби розрахунку такої шкоди в переважній більшості базуються на отримання умовної (бальної) оцінки її прогнозованої величини. У роботі представлено методологію синтезу системи аналізу і оцінки величини можливої шкоди національній безпеці держави, яка дозволяє на основі моделі інтегрованого представлення параметрів шкоди, отриманих існуючими засоби аналізу у сфері охорони державної таємниці, оцінювати шкоду як в умовних (бальних) одиницях, так і в вартісній (грошовій) величині збитку. Основана вона на розроблених методах: аналізу і оцінки шкоди національній безпеці у сфері охорони державної таємниці, оцінювання важливості відомостей за визначеними сферами державної таємниці, визначення рівня компетентності членів експертної комісії при державних експертах з питань таємниць. Окрім цього, методологія дає можливість відображати результати як в якісній, так і в кількісній формі, наприклад, з використанням лінгвістичних змінних, що часто вживаються для опису складних систем. Програмна реалізація системи з інтегрованою базою даних існуючих засобів дає змогу провести аналіз і оцінку величини можливої шкоди національній безпеці держави з додатковими можливостями автоматизованого формування звіту її результатів.Item Методологія синтезу систем оцінки рівня захищеності державних інформаційних ресурсів від соціотехнічних атак(Національний авіаційний університет, 2012) Баранов, Георгій Леонідович; Захарова, Марія В‘ячеславівна; Горніцька, Дарина АнатоліївнаУ роботі представлено методологію синтезу систем аналізу та оцінки рівня захищеності державних інформаційних ресурсів від соціотехнічних атак, які у наш час становлять одну з найбільших загроз і суттєво впливають на загальний рівень інформаційної безпеки. Розроблена методологія є гнучким інструментом та дає можливість здійснювати оцінювання рівня підготовленості персоналу до соціотехнічних атак на різних за специфікою роботи, управління, технічною базою підприємствах. Перевагами запропонованої методології є застосування такого параметру, як якість експерта, з метою підвищення якості експертного оцінювання загороз, та використання логіко-лінгвістичного підходу і математичного апарату нечіткої логіки, що дає можливість формалізувати оцінку ризиків.Item Концепція оптимальної форми представлення логічних функцій та проблеми її впровадження(Національний аерокосмічний університет «Харківський авіаційний інститут», 2018) Панаско, Олена Миколаївна; Бурмістров, Сергій ВладиславовичВ статті представлено концепцію оптимальної форми представлення логічних функцій як важливого напрямку структурного вдосконалення цифрових пристроїв на основі реалізації логічних функцій в альтернативних формах представлення. Дана концепція враховує різноманітні форми представлення логічних функцій, обумовлює високу ефективність застосування альтернативних форм представлення з точки зору параметрів структурної складності реалізації комбінаційних схем у порівнянні з традиційною класичною формою представлення. В статті окреслено чинники для подальшого вдосконалення концепції оптимальної форми представлення шляхом наповнення її новими науковими досягненнями, що дозволить повністю або частково зняти труднощі відносно впровадження оптимальної форми представлення в широку інженерну практику.Item Matrix method of parallel decomposition for minimization of symmetric Boolean functions in the form of extended polynomial(Черкаський державний технологічний університет, 2018) Бурмістров, Сергій Владиславович; Burmistrov, Sergii; Панаско, Олена Миколаївна; Panasko, Оlena; Ковальська, Н.В.A matrix method of parallel decomposition in order to minimize symmetric Boolean functions in orthogonal form of representation in the form of extended polynomial by modulus 2 has been developed. Symmetrical Boolean functions are characterized by the fact that they are not minimized in classical form of representation, but well – in the form of Zhegalkin polynomials. Compared to Zhegalkin polynomials, extended polynomials have better indicators of the complexity of implementing digital devices by total coefficient SL (1.49 times) and by total coefficient SAD (2.37 times) due to a slight deterioration of the total coefficient SS (deterioration of 1.293 times). The coefficient SS is less important for the development of digital devices than the coefficients SL and SAD. Another advantage of using extended polynomials consists in the use of the idea of polarization of inputs of Boolean functions. Due to this, this method can be used as a powerful component of complete matrix method of parallel decomposition for obtaining a complex minimal form of Boolean functions, which has the best indicators of the complexity of digital blocks implementation due to a slight decrease in the speed of their work. Unlike Zhegalkin polynomials having only one variant of the minimal form, an extended polynomial can have several minimal forms with the same complexity of implementation, that is essential for minimizing the systems of Boolean functions. An essential feature of implementation of the method consists in the use of ready-made expanded matrices and tables of a complete list of conjunctive sets, which significantly accelerates the process of minimization in time.