Звіт з науково-дослідницької роботи кафедри у 2023 році

Міжнародне наукове, науково-технічне співробітництво

1) На конкурсній основі ініціативною групою співробітників кафедри отримано право участі у програмі «INITIATE»: проект «European Excellence Initiative», HORIZON-WIDERA-2023-ACCESS-03-01 (внутрішній координатор по ХНУРЕ від консорціуму доц. Ілюнін О.О.), що починається у лютому 2024 р. Сформовано та подано список провідних науковців та аспірантів ХНУРЕ до участі у програмі на запит координатора проекту Zagreb University.

Тип діяльності:  обмін науковими кадрами , викладачами, аспірантами; виконання рамкових науково-технічних розробок, наукових досліджень згідно майбутній програми консорціуму з чотирнадцяти ВНЗ ЄС. Тривалість – 42 місяці.

Отримання унікальних, ключових, перспективних або конкурентоспроможних наукових, науково-прикладних результатів у ході виконання досліджень або науково-технічних розробок за бюджетні кошти (загальний фонд, ДЗ або Нац. фонд досліджень України (НФДУ))

У ході досліджень та науково-технічних розробок за договором РН\37-2023 від 30.05.2023 по виконанню теми №ДР 0123U102845 «Оцінка параметрів молочної та товарної худоби на основі методів машинного навчання і комп’ютерного зору», (керівник: доц. каф. ЕК Колісник Максим Миколайович) отримано наступні результати.

Розроблено:

– методику створення, структуру, інформаційну модель, математичний апарат системи;

– бази еталонних зображень тварин, сформовано вибірку оптимізованих еталонних зображень тварин;

– нейромережеві підсистеми виявлення тварин на природному тлі та розпізнавання порід тварини з використанням передвибраної загорткової нейронної мережі Mask-RCNN.

– модифікований SGD-метод прискореного первинного навчання та донавчання нейронної мережі;

– програмні прототипи модулів комплексу;

– алгоритм ефективної навігації дрону для повного контролю за худобою на пасовищі.

Інноваційність результату виконуваної роботи полягає в тому, що створена інтелектуальнаа система проведення бонітування крупної рогатої худоби, яка буде вимірювати параметри худоби дистанційно, без впливу на природню поведінку тварини, що впливатиме на стабільність надоїв молока та товарної прибавки ваги тварини.

Переваги: простота та низька вартість технічної реалізації розроблюваної системи.

Сфера застосування: тваринництво, розведення великої рогатої худоби. Перспективи впровадження – попередні домовленості з профільними підприємствами Казахстану та Нідерландів.

У ході виконання ініціативних досліджень кафедри КІТС було розроблено методику інтелектуального оцінювання технологічних відкладень на робочих поверхнях пластинчастих теплообмінних апаратів (ПТА).

Опис результату: прототиповані нейромережеві моделі на базі невеликої кількості (близько 300 опірних точок) вимірюваних технологічних параметрів оцінюють рівень відкладень на робочих поверхнях ПТА, прогнозують тривалість економічно ефективної роботи ПТА, термін необхідного регламенту.

Інноваційність результату полягає в застосуванні нейромоделей, які після певного навчання, економлять обчислювальні ресурси при значно більшій швидкості та точності оцінювання у порівнянні з класичними методами термодинаміки.

Переваги: можливість навчання прогнозуючої нейромоделі до заданої точності.

Сфера застосування розробленої методики – нафтохімічна, хімічна, харчові галузі (цукрова, молочна, виноробна), перспективи впровадження – рекламно-інформаційні компанії, галузеві семінари.

(Oleg Rudenko, Oleksandr Bezsonov, Oleg Ilyunin, Olexiy Demirskiy, Nataliia Serdiuk, Olga Arsenyeva and Oksana Semenenko. Using a Neural Network Approach to Predict Deposits on the Surfaces of Heat Exchange Equipment. CHEMICAL ENGINEERING TRANSACTIONS. VOL.103, p.697-702, 2023, acssesed 15.10.2023, https://doi.org/10.3303/CET23103117)

Застосування (впровадження) нових наукових, науково-технічних знань, методик, власних розробок або технологій у навчальний процес

1) Отримані теоретичні та практичні результати, зокрема розроблені алгоритми та їх програмна реалізація (автори д.т.н,, проф. Руденко О.Г.; д.т.н., проф. Безсонов О.О. https://ceur-ws.org/Vol-3387/paper5.pdf; https://ceur-ws.org/Vol-3387/paper12.pdf). Застосовуються у курсах: «Основи обчислювального інтелекту», «Нейронні обчислювальні структури», «Інтелектуальний аналіз даних», «Методологія та технології обчислювального інтелекту», «Методологія та технології обчислювального інтелекту», «Глибинне навчання в технологіях машинного зору».

2) Розроблено систему моніторингу та аналізу поведінки студентів під час проведення е-тестів на основі розпізнавання обличчя, яка дозволяє в режимі реального часу відстежувати порушення під час проведення е-тестування (автори Татарников А.А., Аксак Н.Г. https://slyusar.kiev.ua/MONOGRAPH%202023m1.pdf; http://ceur–ws.org/Vol-3513/; https://colins.in.ua/wp-content/uploads/2023/10/StudentPoster_Section_new2023.pdf; ISBN 978-966-801-916-6; doi: 10.1109/CSIT56902.2022.10000499; DOI: 10.30977/BUL.2219-5548.2022.96.0.7). Розроблена система застосовується в дисциплінах «Інтелектуальні комп’ютерні системи» та «Мультиагентні системи».

3) Розроблено: а) модель деревовидної штучної імунної мережі (автори д.т.н., проф. Корабльов Н.М. та ін. https://ceur-ws.org/Vol-3403/paper17.pdf); б) імунна модель для керування ігровими персонажами (автори д.т.н., проф. Корабльов Н.М. та ін. https://ceur-ws.org/Vol-3513/paper18.pdf). Використано для оновлення лекцій і лабораторних робіт з дисципліни «Обчислювальні методи та моделі на основі штучних імунних систем».

4) Розроблено: а) гібрідна модель аналізу акцій для прогнозування фінансового ринку (автори д.т.н., проф. Корабльов Н.М. та ін.. https://ceur-ws.org/Vol-3513/.) б) проведено аналіз методів прогнозування енергоспоживання (автори д.т.н., проф. Корабльов Н.М. та ін. http://dwl.kiev.ua/art/fl_s/fl_s.pdf; в) вироблен підхід до інтелектуального аналізу дитячих малюнків для діагностики емоційного стану дитини (автори д.т.н., проф. Корабльов Н.М. та ін. http://dwl.kiev.ua/art/fl_s/fl_s.pdf. Використано для оновлення лекцій і лабораторних робіт з дисципліни «Інтелектуальні системи підтримки прийняття рішень»

Участь у проведенні міжнародних конференцій, форумів, семінарів, інших наукових заходів міжнародного рівня