Монографії
2026 рік
Smart Charging in Solar Microgrids: Intelligent Forecasting and Control for Sustainable Electric Mobility
/ ed. by A. Zaporozhets // Springer, 2026. – 136.
Інтеграція мікромереж із сонячними електростанціями підвищує енергоефективність, стабільність та екологічність. Однак управління такими системами вимагає застосування сучасних моделей прогнозування та оптимізації. Мікромережі, що об’єднують розподілені джерела, системи накопичення енергії та інтелектуальне управління, забезпечують ефективне використання енергії навіть за умов обмежень енергосистеми. Забезпечення зарядних станцій для електромобілів сонячною енергією сприяє розвитку екологічної та незалежної мобільності.
У цій книзі розглядаються сучасні методи моделювання та управління зарядними станціями для електромобілів у мікромережах, що працюють на сонячній енергії. Основна увага приділяється прогнозним моделям, балансуванню навантаження та алгоритмам оптимізації, які покращують розподіл енергії та надійність мережі. Особлива увага приділяється інтелектуальним стратегіям управління, застосуванням машинного навчання та адаптивному плануванню.
Представлені підходи сприяють розвитку сталого енергопостачання, забезпечуючи гнучку, ефективну та екологічну зарядну інфраструктуру для електромобілів майбутнього.
Digital Technologies in Education II: Selected Cases
eds. by O.Spirin, A. Iatsyshyn, V. Kovach, I. Semenets-Orlova, A. Zaporozhets // Springer, 2026. 377.
У цій книзі описано теоретичні аспекти та практичні приклади того, як цифрові технології та інструменти відкритої науки сприяють цифровій трансформації освіти. У ній також представлено результати наукових досліджень та різних опитувань серед студентів і викладачів. Ці опитування проводилися з метою отримання відгуків та реальних даних щодо переваг, особливостей та недоліків використання цифрових технологій у навчальному процесі.
Книга складається з трьох розділів, кожен з яких присвячений важливим аспектам впровадження та використання цифрових технологій в управлінні освітою, навчанні та професійному розвитку фахівців у різних галузях. Перша частина має назву «Цифрові трансформації в освіті: впровадження нових стратегій управління знаннями». У ній розглядаються платформи дистанційного та гібридного навчання, імерсивні технології, відкриті освітні ресурси та онлайн-енциклопедії, а також аналізуються різні способи створення доступного та якісного освітнього середовища в контексті цифрової трансформації. Друга частина має назву «Розкриття потенціалу: управління знаннями та цифрові технології у вищій освіті». У ній представлено конкретні приклади використання цифрових технологій у вищій освіті, які вже впроваджуються або можуть бути застосовані в Україні, а також рекомендації щодо їх практичного використання. Третя частина — «Цифрові технології для підвищення кваліфікації науковців». Цей розділ присвячений впровадженню концепції відкритої науки у підготовці фахівців різних галузей, інтеграції України у світове освітньо-наукове співтовариство та подоланню бар’єрів у доступі до знань, а також охоплює питання оцінювання викладачів та наукової діяльності.
Nexus of Sustainability: Understanding of FEWSE Systems IІ
Nexus of Sustainability. Understanding of FEWSE Systems ІI / / eds. by Zagorodny A., Bogdanov V., Zaporozhets A., Ermolieva T.. Springer, 2026. – 656 p.
Книга наголошує на необхідності гармонізованої політики та адаптивних стратегій, які можуть одночасно вирішувати складні проблеми місцевих, національних та глобальних систем. Взаємоповʼязані виклики нашого часу – зміна клімату, виснаження ресурсів, системні ризики та соціально-економічна нерівність, вимагають міждисциплінарного та інтегрованого підходу до сталого розвитку. Другий том «Nexus of Sustainability: Understanding of FEWSE Systems II», базується на основах, закладених у першому томі, поглиблюючи дослідження складної взаємодії між продовольчою, енергетичною, водною, соціальною та екологічною (FEWSE) системами. Книга висвітлює як вразливості в цих системах, так і трансформаційні можливості, що виникають, коли їх розглядати як взаємоповʼязані компоненти більшого цілого. Книга виходить у ключовий момент глобального дискурсу про сталий розвиток. Спираючись на результати спільного дослідницького проєкту Національної академії наук України та Міжнародного інституту прикладного системного аналізу (IIASA), книга синтезує передовий системний аналіз, інноваційні методології моделювання та надійні рамки прийняття рішень. Ці підходи спрямовані на вирішення нових системних ризиків, зокрема тих, що загострилися пандемією COVID-19, геополітичною нестабільністю та прискоренням змін навколишнього середовища, а також на розроблення практичних, науково обґрунтованих стратегій для забезпечення стійкості та безпеки систем FEWSE. Спільні зусилля НАН України та IIASA відіграли важливу роль у формуванні висновків, представлених у цьому томі. Завдяки внеску провідних інститутів та дослідницьких груп, ця робота обʼєднує знання академічних кіл, промисловості, політики та зацікавлених сторін у громаді. Дослідження охоплює різноманітні методи, включаючи стохастичну оптимізацію, машинне навчання, даунскейлінг, звʼязування розподілених моделей та робастне оцінювання.
2025 рік
Технічні науки: Контроль забруднення атмосферного повітря на базі сенсорних мереж: монографія
Бабак В.П., Запорожець А.О. / Інститут загальної енергетики НАН України / – Київ: Академперіодика, 2025. – 354 с. – ISBN 978-966-360-560-9
У монографії розглянуто сучасні проблеми контролю забруднення повітря на базі просторово-розгалужених бездротових сенсорних мереж та шляхи їх вирішення. Проаналізовано рівень споживання різних видів енергоресурсів в Україні та світі і досліджено їх вплив на забруднення атмосферного повітря. Запропоновано варіанти конструктивних рішень вимірювальних модулів системи контролю забруднення повітря для підвищення рівня інформативності про стан функціонування різних типів об’єктів енергетики. Сформовано перспективні напрями розвитку методологічного та апаратно-програмного забезпечення контролю забруднення повітря об’єктами енергетики.
Для наукових співробітників, інженерів, а також викладачів, аспірантів і студентів вищих навчальних закладів, що займаються проблемами контролю забруднення від об’єктів енергетики, екологічного моніторингу, наукового приладобудування та метрології.
Технічні науки: Нейронне калібрування координатно-вимірювальних систем
Д. Катаєв, Я. Кацпжик, А. Запорожець / Інститут загальної енергетики НАН України / – Київ: ПРО ФОРМАТ, 2025. – 105 с.
У монографії представлено комплексний підхід до створення адаптивних інформаційно‑вимірювальних систем нового покоління, що поєднують класичні методи калібрування з алгоритмами машинного навчання. Розроблено метод калібрування координатно‑вимірювальних систем із використанням трьох еталонів, модель одноточкової компенсації залишкових кінематичних похибок та метод зменшення впливу некінематичних факторів на основі машинного навчання. Запропоновано архітектуру програмно‑інформаційного комплексу з інтегрованою нейронною мережею, здатною до самонавчання та компенсації впливу дестабілізуючих факторів у реальному часі. Розроблено методи симуляції похибок, алгоритми підготовки даних та протестовано 432 модифікації нейронних мереж, що дозволило визначити оптимальні архітектури для практичного застосування.
Для наукових співробітників, інженерів, викладачів і студентів вищих навчальних закладів, що займаються проблемами енергетичного машинобудування, реверс-інженерії та контролю якості продукції з використанням координатно-вимірювальних систем.
Noise signals: Modelling and Analyses
V. Babak, A. Zaporozhets, Yu. Kuts, M. Fryz, L. Scherbak Springer, 2025. – 222 p. – ISBN 978-3-031-71095-7 – Scopus
У монографії детально описано конструктивну математичну модель стохастичного шумового процесу, зокрема лінійного випадкового процесу та його характеристик. Наведено теоретичні міркування щодо взаємозв’язку між випадковими процесами з незалежними приростами та процесами з незалежними змінними, відомими як випадкові процеси білого шуму. Модель лінійного випадкового процесу слугує математичним представленням кольорових шумів різних відтінків. З’ясовано характеристики як нестаціонарних, так і стаціонарних лінійних випадкових процесів з акцентом на їхні ергодичні властивості, що мають вирішальне значення для практичного застосування. Дослідження також охоплює векторний лінійний випадковий процес, що зображує модель багатоканальних шумових сигналів. Новим внеском у теорію випадкових функцій є розробка конструктивної моделі умовного лінійного випадкового процесу. Це включає визначення його законів розподілу у вигляді характеристичної функції та відповідних статистичних характеристик, які можуть служити потенційними індикаторами для ідентифікації стохастичних шумових процесів. У монографії розглянуто дослідження періодичних стохастичних моделей, циклічні, ритмічні, природні та штучні явища, процеси та сигнали. Проведено комплексний аналіз лінійного періодичного випадкового процесу та досліджено ідентифікаційні характеристики періодичних моделей стохастичних шумових сигналів. Значна увага приділяється використанню циклічних та фазових методів як теоретичної основи для вирішення проблем ідентифікації вузькосмугових шумових сигналів.
Statistical Diagnostics of Electric Power Equipment
V .Babak, S. Babak, A. Zaporozhets – Springer, 2025. – 427p. ISBN 978-3-031-76252-9 – Scopus
У книзі розглядаються питання побудови математичних ймовірнісних моделей діагностичних сигналів, розроблення статистичних методів їх аналізу для прийняття діагностичних рішень та, нарешті, технічна реалізація запропонованих методів діагностики. Керуючись концепцією первинності математичної моделі діагностичного сигналу, автори вважали за доцільне розглянути насамперед питання, пов’язані з теорією випадкових процесів, що мають нескінченно подільні закони розподілу, лінійних та лінійно-періодичних випадкових процесів. Значна увага приділяється питанням імітаційного моделювання діагностичних сигналів та їх статистичної оцінки. Сучасна елементна база та нові інформаційні технології дозволили розробити, побудувати та практично випробувати ряд експериментальних зразків інформаційно-вимірювальних систем статистичної діагностики об’єктів електроенергетики. Серед цих ІВС реалізовані системи за допомогою безпілотних діагностичних комплексів, а також важливу роль відіграють ІВС вібродіагностики рухомих агрегатів електричних машин. Велика кількість експериментальних досліджень показала працездатність та ефективність побудованих зразків ІВС. Особлива увага приділяється вибору діагностичних просторів, формуванню навчальних вибірок, побудові розв’язувальних правил для діагностики та класифікації дефектів ЕО. Автори не претендують на всебічний розгляд питань діагностики ЕО з використанням статистичних методів та ІВС, реалізованих на їх основі. Водночас, результати досліджень, викладені в цій монографії, стали природним продовженням тематики застосування статистичних методів у галузі управління, моніторингу та діагностики об’єктів електроенергетики.
Buildings Energy Audit: Heat Loss, Air Exchange, Microclimate
A. Zaporozhets, I. Bilous, Ie. Antypov // Springer, 2025. – 135 p. Scopus
Сьогодні енергозбереження та енергетична безпека є особливо актуальними питаннями як на місцевому, так і на глобальному рівнях. Світ наразі стикається з гострою проблемою збереження та раціонального використання енергетичних ресурсів, не тільки з метою зменшення їх споживання, а й для скорочення викидів забруднюючих речовин. Для України питання енергетичної безпеки стало особливо гострим з початку гібридної агресії росії. Руйнування енергетичної інфраструктури, загроза відключень електроенергії та агресивні дії в економічній сфері змушують Україну підвищувати енергоефективність у всьому ланцюжку від виробництва до споживання та розвивати сучасні енергозберігаючі технології. За даними Європейської парламентської дослідницької служби, домогосподарства — найбільші споживачами енергії в Європі, а кінцеве споживання енергії становить 28% від загального її споживання в усіх секторах. Саме тому дослідники зосереджуються на впровадженні заходів з економії ресурсів шляхом використання сучасних енергоефективних технологій у домогосподарствах та будівлях, зокрема, для зменшення втрат тепла під час передачі та інфільтрації. Для визначення ступеня втрат тепла під час передачі зазвичай вимірюють тепловий опір будівель на місці. Ці вимірювання проводять шляхом аналізу теплового потоку низької густини. Для контролю теплоізоляційних характеристик будівельних огороджень та матеріалів, що використовуються в ремонтних роботах, і встановлення їх фактичних значень надзвичайно важливо розробити сучасні засоби контролю та відповідні методи вимірювання теплового опору як основного показника оцінки енергоефективності будівель.
Технічні науки: Енергоаудит будівель: тепловтрати, повітрообмін, мікроклімат
А.О. Запорожець, І.Ю. Білоус, Є.О. Антипов / Інститут загальної енергетики НАН України / – Київ: Академперіодика, 2025. – 182 с.
У монографії розглянуто сучасні проблеми проведення енергоаудиту будівель та шляхи підвищення їх енергоефективності під час повоєнного відновлення. Проаналізовано сучасний стан та нормативні вимоги щодо енергоефективності будівель в Україні та світі. Розглянуто основні інформативні показники та моделі енергоефективності будівель, описано методи оцінювання стану їх зовнішньої оболонки та виявлення теплових відмов. Запропоновані розрахункові методи визначення природного фактичного повітрообміну для багатоквартирних будівель на основі вдосконаленої методики ASHRAE.
Для наукових співробітників, інженерів, а також викладачів, аспірантів і студентів вищих навчальних закладів, що займаються проблемами підвищення енергоефективності будівель та споруд, енергоменеджменту, енергоаудиту.
Advanced Information-Measuring Technologies and Systems II
eds. Eremenko V, Zaporozhets A. // Springer, 2025. 160 p. Scopus
Другий том монографії «Передові технології та системи вимірювання інформації» – свідчення спільних зусиль кафедри технологій вимірювання інформації Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» та Інституту загальної енергетики Національної академії наук України. У ній представлено основні наукові напрями та проблеми спільних досліджень. Наведені результати наукових досліджень є не лише вирішенням класичних проблем інформаційних та вимірювальних технологій, а й кроком у майбутнє. Прогнозування метрологічної надійності інформаційних і вимірювальних систем, особливості калібрування вимірювальних приладів і систем для вимірювання параметрів електричних величин, розробка методів підвищення точності координатних і вимірювальних систем та точності вимірювання характеристик гармонічних сигналів у часовій і частотній області, побудова програмного та апаратного забезпечення для вимірювальних каналів систем, а також прикладні завдання інформаційних технологій — контроль процесу грануляції добрив з використанням нечітких алгоритмів і теорії хаосу, та методи використання змінного електромагнітного випромінювання для безконтактного переміщення та переробки космічного сміття — все це демонструє новаторський та захоплюючий інноваційний потенціал наших досліджень.
Systems, Decision and Control in Energy VII: Volume I: Power Engineering and Environmental Safety
eds. by V. Babak, A. Zaporozhets // Springer, 2025. – 841 p. Scopus
У монографії досліджено складну взаємодію між зростаючим попитом на енергію та вимогами екологічної стійкості. У першому розділі, «Електроенергетика», розглядаються важливі інновації у сфері виробництва, передачі та розподілу електроенергії. У міру зростання світового попиту на енергію розвиток ефективних і надійних систем електропостачання стає надзвичайно важливим. Цей розділ включає дослідження з оптимізації роботи енергомереж, підвищення їх стійкості та інтеграції технологій «розумних» енергомереж. Розглядаються досягнення в галузі автоматизації енергосистем, зберігання енергії та реагування на попит, що відображає перехід до адаптивних, ефективних та безпечних енергосистем. Другий розділ, «Теплоенергетика», присвячено інноваціям у сфері виробництва та розподілу теплової енергії. Теплоенергетика відіграє важливу роль у промислових процесах, опаленні житлових приміщень та енергоємних сферах застосування, особливо в регіонах з холодним кліматом. Дослідники в цьому розділі представляють роботи з оптимізації систем теплопередачі, технологій комбінованого виробництва тепла та електроенергії (CHP) та ефективних рішень для зберігання теплової енергії.
Третій розділ, «Енергетика відновлюваних джерел енергії», присвячено розвитку та інтеграції стійких джерел енергії. Технології відновлюваних джерел енергії, такі як вітрова, сонячна, гідроенергетика та біомаса, стали критично важливими для скорочення викидів вуглецю та досягнення енергетичної незалежності. У цьому розділі висвітлюються досягнення у виробництві, зберіганні та інтеграції відновлюваних джерел енергії в існуючі енергосистеми. Останній розділ, «Екологічна безпека», охоплює дослідження щодо зменшення впливу виробництва та споживання енергії на навколишнє середовище. Оскільки енергетичні системи є одним з основних джерел викидів та забруднення, екологічна безпека стала центральною проблемою в енергетичних дослідженнях. У цьому розділі представлено дослідження технологій зменшення викидів, стратегій контролю забруднення та практик сталого управління відходами в енергетичному секторі. Він включає дослідження якості повітря та води, а також сталого використання ресурсів, підкреслюючи, як заходи екологічної безпеки можуть бути включені на всіх етапах виробництва та розподілу енергії.
Maritime Systems, Transport and Logistics I: Safety and Efficiency of Operation
eds. by Melnyk O., Onishchenko O., Zaporozhets A. // Springer, 2025. – 255 p. Scopus
Ця книга представляє всебічний аналіз безпечної експлуатації морського транспорту, зосереджуючись на інтеграції передових методологій і підходів для підвищення безпеки та ефективності. Книга охоплює широкий спектр тем, включаючи застосування формальної оцінки безпеки (FSA), вплив людського фактора на управління ризиками та використання проектно-орієнтованих підходів у керуванні морськими операціями. Синтезуючи наявні знання з інноваційними практиками, книга пропонує цінні ідеї щодо проблем безпеки та їх вирішення в морській галузі, слугуючи важливим ресурсом для професіоналів морського транспорту, дослідників і політиків, сприяючи розвитку безпечніших і ефективніших систем морських перевезень. У ній розглядаються критичні аспекти безпеки і пропонується комплексний підхід, що поєднує традиційні методи її забезпечення з передовими технологіями та стратегіями управління ризиками. Кожен розділ присвячений окремому аспекту морської безпеки, від оцінки навігаційних ризиків і людських факторів до впровадження передових систем управління та оцінки екологічних показників. У книзі підкреслюється важливість цілісного підходу, в якому технічні, операційні та людські елементи гармонійно поєднуються для зменшення ризиків і підвищення загальної безпеки морських операцій. Ця робота охоплює як теоретичні, так і практичні питання, може зробити значний внесок у галузь, надаючи необхідні рекомендації для тих, хто займається морською безпекою, від операторів суден та інженерів до регуляторних органів та науковців. Вона висвітлює мінливий ландшафт морського транспорту, де безпека має першочергове значення, та необхідність постійного вдосконалення шляхом ретельного аналізу та інноваційних рішень.
Розвідка наземних мін з безпілотних літальних апаратів (видимий діапазон довжин хвиль): колективна монографія
С.І. Ковтун, С.П. Мосов, О.О. Назаренко, В.Р. Нероба, О.В. Сєлюков, С.А. Станкевич, Т.Д. Чубіна; за заг. ред. академіка НАН України В. П. Бабака. Київ : Видавничий дім «Вініченко», 2025. 288 с.
Монографія розкриває історичні питання створення та застосування мінної зброї, визначення її ролі в сучасних війнах і прикордонних конфліктах; стан світової проблеми розмінування; класифікацію наземних мін як об’єктів розвідки за допомогою апаратури розвідки (видимий діапазон довжин хвиль) безпілотного літального апарату мультироторного типу; побудову моделі сигнатур мін; формування вимог до апаратури розвідки (видимий діапазон довжин хвиль) наземних мін та аналізу тактико-технічних характеристик сучасної видової апаратури розвідки наземних мін безпілотного літального апарату; методичні підходи до виявлення наземних мін із використанням цифрових аерознімків тощо.
Праця підготовлена колективом авторів у складі: доктора технічних наук, старшого дослідника С. І. Ковтун; заслуженого діяча науки і техніки України, лауреата Державної премії України в галузі науки і техніки, доктора військових наук, професора С. П. Мосова; кандидата технічних наук О. О. Назаренка; кандидата військових наук, доцента В. Р. Нероби; лауреата Державної премії України в галузі науки і техніки, доктора технічних наук, професора О. В. Сєлюкова; лауреата Державної премії України в галузі науки і техніки, доктора технічних наук, професора С. А. Станкевича; заслуженого працівника освіти України, доктора історичних наук, професора Т. Д. Чубіної. Сьомий розділ підготовлено у співавторстві з Є. Ю. Саприкіним.
Текст монографії підготовлено з використанням відкритих для дослідження матеріалів, досвіду зарубіжних країн та України.
З монографією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту.
СТРУКТУРА МОНОГРАФІЇ
Монографія складається з восьми розділів, списків використаних джерел до кожного розділу, додатків і глосарія.
Перший розділ розкриває факти світової історії зародження мінної зброї, ведення підземних мінних війн; зазначено особливості виникнення перших наземних мін, в яких застосовувалась енергія вибуху; висвітлено вплив відкриттів і винаходів ХІХ ст. на стан розвитку мінної зброї; визначено тенденції та стан розвитку мінної зброї на початку ХХ ст.; розкрито історичні аспекти застосування мінної зброї в період Другої світової війни, а також особливості розвитку інженерних боєприпасів після Другої світової війни.
У другому розділі досліджено вплив мінної зброї на хід бойових дій; досліджено роль мінної зброї в сучасних війнах на прикладі воєнних конфліктів кінця ХХ ст. – першої четверті ХХІ ст.: югославські війни; війни в Іраку; чеченські воєнні кампанії; арабо-ізраїльські війни; бойові дії в Сирії; російсько-українська війна (прим. на період підготовки монографії), а також у прикордонних конфліктах.
Третій розділ охоплює питання, пов’язані з дослідженнями сучасного стану світової проблеми розмінування, а також сучасних підходів до її розв’язання.
У четвертому розділі досліджено характеристики наземних мін, що застосовуються в сучасних війнах; визначено розпізнавальні ознаки наземних мін і запропоновано класифікацію наземних мін як об’єктів розвідки за допомогою апаратури видової розвідки БпЛА (видимий діапазон довжин хвиль); визначено розпізнавальні ознаки наземних мін на цифрових аерознімках; запропоновано методику побудови моделей сигнатур наземних мін.
П’ятий розділ розкриває питання розробки методичного апарату формування вимог до апаратури видової розвідки БпЛА щодо виявлення наземних мін; визначено показники ефективності функціонування апаратури видової розвідки БпЛА, умови і фактори, що впливатимуть на її функціонування; обґрунтовано принципи і методику формування вимог до апаратури видової розвідки БпЛА.
У шостому розділі досліджено характеристики сучасної видової апаратури розвідки наземних мін БпЛА; визначено особливості та проаналізовано спектральний діапазон функціонування оптико-електронних пристроїв; досліджено апаратуру розвідки видимого діапазону, дуальні камери видимого та інфрачервоного діапазонів, інфрачервону апаратуру розвідки, багатоспектральну та гіперспектральну апаратуру розвідки наземних мін.
У сьомому розділі запропоновано класифікацію розпізнавальних ознак наземних мін; розкрито методичні підходи до виявлення наземних мін на цифрових аерознімках за прямими і непрямими ознаками з використанням багатоспектральних та інфрачервоних камер, а також параметричними даними магнітометричних сенсорів; наведено методичні підходи до виявлення наземних мін на основі використання згорткових нейронних мереж і методу комплексування.
Восьмий розділ містить рекомендації щодо вибору та забезпечення функціонування БпЛА розвідки наземних мін; обґрунтовано принципи формування тактико-технічних вимог до БпАК і методичний підхід до вибору найкращого варіанту, а також рекомендації щодо організації льотної та технічної експлуатації БпАК.
Закінчення систематизує роль і місце безпілотної авіації у справі виявлення наземних мін.
У додатках наведено класифікацію мін, дані про російські міни, що застосовуються в російсько-українському збройному протистоянні, і деякі непрямі розпізнавальні ознаки мінування.
Modern Technologies in Energy and Transport II
eds. Boichenko S., Zaporozhets A., Shkilniuk I., Yakovlieva A. // Springer, 2025. 338 p. Scopus
У монографії визначено сучасний стан технологічного розвитку української економіки та перспективи впровадження енергоефективних технологій в енергетичній та транспортній сферах, зокрема в авіації. На шляху свого соціально-економічного розвитку Україна неодноразово переживала кризові моменти, які змінювали сценарії та тенденції розвитку країни. Сьогодні Україна змушена оцінити сценарії виживання та за екстремальних умов переглянути плани подальшого розвитку країни. Енергетичний сектор в Україні та світі існує в динамічному середовищі, що змінюється у відповідь на внутрішні та зовнішні виклики. Технологічні рішення для впровадження переходу на чисті відновлювані джерела енергії вже широко доступні в сучасному світі та продовжують швидко розвиватися. В Україні проблема енергетичного переходу набуває особливої актуальності та гостроти через загрозу енергетичній безпеці. Стан традиційної енергетичної галузі України визначає необхідність досягнення сучасного технологічного рівня з використанням інноваційних відновлюваних технологій для виробництва енергії. Підвищення рівня енергоефективності в Україні сприятиме диверсифікації енергопостачання централізованих і розподілених енергогенеруючих систем, що забезпечить створення низьковуглецевої національної економіки та підвищить роль вітчизняної енергетики в системі міжнародного співробітництва, зокрема у доступі до міжнародних ринків енергетичних товарів і послуг. Монографія складається з 16 розділів. Усі розділи, представлені авторами (співавторами), опубліковані в авторській редакції та мають на меті висвітлити питання досягнення більш сталого та екологічно безпечного розвитку сучасного транспортного та енергетичного секторів. Ми щиро вдячні авторам та рецензентам за їхній внесок у підготовку цієї монографії.
Systems, Decision and Control in Energy VII: Volume II: Energy Informatics and Transport
eds. by V. Babak, A. Zaporozhets // Springer, 2025. – 383 p. Scopus
В монографії представлено добірку сучасних досліджень, що відображають прогрес українських та міжнародних вчених у вирішенні складних питань, пов’язаних з енергетичними системами, стійкими видами палива та ефективними транспортними рішеннями. Зростаючий попит на енергію у світі в поєднанні з нагальними екологічними проблемами створюють значні виклики та можливості в енергетичному секторі. Прогрес у цьому секторі все більше визначається інноваціями в галузі технологій, інформаційних систем та міждисциплінарних досліджень. Завдяки цій спільній науковій роботі автори прагнуть запропонувати цілісний погляд на сучасні досягнення та інноваційні рішення у трьох основних сферах: енергетична інформатика, паливо та транспорт. Енергетична інформатика об’єднує аналіз даних, цифрову інфраструктуру та моніторинг у реальному часі для підвищення енергоефективності та підтримки переходу до сталого енергоспоживання. Роботи, представлені в цьому розділі, ілюструють, як інтеграція передових обчислювальних моделей, штучного інтелекту та аналізу великих даних дозволяє створювати більш інтелектуальні та адаптивні енергетичні системи. Серед тем, що розглядаються, — оптимізація енергоспоживання, прогнозне моделювання енергетичних потреб та розробка надійних систем для управління та обробки величезних обсягів даних, пов’язаних з енергетикою. У цьому розділі підкреслюється, як енергетична інформатика служить основоположним інструментом для задоволення зростаючих потреб у ефективній та стійкій енергетиці. У розділі, присвяченому паливу, розглянуто нагальну потребу в альтернативних і чистіших джерелах енергії. Глобальне прагнення до скорочення викидів парникових газів і пом’якшення наслідків зміни клімату прискорило дослідження в цій галузі. У розділі підкреслюється важлива роль нових технологій у сфері палива для забезпечення енергетичної безпеки та зменшення впливу на довкілля. Третій розділ, присвячений транспорту, охоплює дослідження щодо перетворення транспортного сектору на стійкий та ефективний. Транспорт – один з основних споживачів енергії та значне джерело викидів, що робить його пріоритетним напрямом у переході до більш чистих енергетичних систем. У цьому розділі представлено низку досліджень щодо електромобільності та розвитку технологій з низьким рівнем викидів.
Structure Optimization of Power Systems with Renewable Energy Sources
A. Zaporozhets, M. Kulyk, V. Babak, V. Denysov // Springer, 2025. – 146 p. Scopus
У монографії розроблено метод економіко-технологічного прогнозування оптимального функціонування та параметрів енергетичної системи. Актуальність цієї роботи визначається сучасними тенденціями та викликами у сфері енергетики та сталого розвитку з урахуванням таких ключових аспектів: 1. Перехід на відновлювані джерела енергії: оптимізація структури інтегрованих енергетичних систем з акцентом на відновлювані джерела енергії та розподілене виробництво має вирішальне значення для досягнення цілей сталого розвитку та пом’якшення наслідків зміни клімату. 2. Технологічний прогрес: Постійний розвиток технологій генерації, зберігання енергії та розумних енергомереж відкриває нові можливості для оптимальної інтеграції відновлюваних джерел енергії в існуючі та нові енергетичні системи. Моделі та інструменти, що дозволяють оперативно відстежувати мінливість та переривчастість відновлюваних джерел, є необхідними для прийняття оптимальних управлінських рішень, що забезпечують надійність та стійкість енергетичних систем. 3. Вплив на навколишнє середовище: Оптимізація енергетичних систем з використанням відновлюваних джерел сприяє зменшенню викидів парникових газів та мінімізації негативного впливу на навколишнє середовище. 4. Інтеграція систем зберігання енергії: Ефективне використання технологій зберігання енергії — це ключовй аспект оптимізації енергетичних систем з високою часткою відновлюваних джерел енергії. Моделі, що передбачають оптимальну інтеграцію систем зберігання енергії (акумуляторів) та стратегій реагування на попит, мають вирішальне значення для підтримання стабільності виробництва та постачання електроенергії. 5. Соціальне значення: Дослідження моделей та засобів оптимізації впровадження відновлюваних джерел енергії можуть сприяти створенню ефективних сценаріїв. 6. Економічна конкурентоспроможність: Зниження витрат на технології відновлюваних джерел енергії в поєднанні з потенційною економією від оптимізації режимів роботи традиційних джерел генерації робить інтеграцію відновлюваних джерел енергії економічно привабливою. Таким чином, завдання розробки нових та вдосконалення існуючих методів і економіко-математичних моделей для вивчення напрямків та оптимальних параметрів технологічного розвитку елементів енергетичної системи є актуальною науковою проблемою, яка потребує вирішення.
Advanced System Development Technologies II
eds. by M. Bezuglyi, N. Bouraou, V. Mykytenko, G. Tymchyk, A. Zaporozhets // Springer, 2025. 465 p.
Дана монографія є другою в серії «Передові технології розробки систем: дослідження в галузі систем, прийняття рішень та управління». Як і в попередньому томі, розділи монографії згруповані за трьома напрямами: оптоелектронні технології, медичні технології та технологічна підтримка. Представлено передумови для вирішення проблеми підвищення ефективності виробництва механічних збірок, які базуються на створенні нового методу та системи технологічної підготовки дрібносерійного виробництва в приладобудуванні, що враховує домінуючий вплив складальних процесів на час і собівартість виготовлення приладів. Запропоновано нову структуру та послідовність технологічної підготовки виробництва приладів з формалізованою взаємодією між обробкою та складальним виробництвом. Розроблено нову модель складаного виробу в приладобудуванні з урахуванням трудомісткості та специфіки операцій складання, регулювання та контрольно-вимірювальних операцій, а також методів автоматизованого проектування технологічних процесів складання. Крім того, запропоновано функціональну модель формування структури виробу на основі трудомісткості виготовлення складальних одиниць, що дозволяє сформувати обґрунтований план виробництва деталей. Також розроблено математичну модель послідовності складання, що дозволяє побудувати послідовність з урахуванням організаційних та технічних факторів.
Information-Measuring Systems. Theory and Application
V. Babak, S. Babak, V. Eremenko, Yu. Kuts, A. Zaporozhets // Springer, 2025. 496 p. Scopus.
Монографію присвячено віртуальним інформаційно-вимірювальним системам із використанням сучасних технологій інформаційного та вимірювального моделювання. Сучасні ІВС можуть бути реалізовані у вигляді: реальних апаратних та програмних вимірювальних інструментів; віртуальних вимірувальних систем із використанням сучасних технологій інформаційного та вимірювального моделювання, включаючи імітаційне, математичне, фізичне, з широким використанням комп’ютерного обладнання для проведення імітаційного вимірювального експерименту. У порівнянні з реальними, віртуальні ІВС мають ряд переваг, а їх реалізація вимагає менше часу, виробничих та фінансових витрат. Однак у ряді випадків через інформаційну невизначеність об’єкта вимірювання такі ІВС не можуть забезпечити об’єктивні та надійні результати, і тому необхідно проводити повномасштабний вимірювальний експеримент з використанням реальних систем. Потенційні можливості сучасних систем на етапі інформаційного розвитку суспільства значно зросли, що сприяє як розширенню предметних областей їх застосування, так і використанню для підвищення ефективності відомих і вирішення нових наукових та прикладних завдань вимірювання. Автори солідарні з іншими колегами – фахівцями з вимірювань – у прогнозах розвитку ІВС. Жодні вдосконалення в інформаційно-вимірювальних технологіях, включаючи комп’ютерні та інтелектуальні, не привели, не приводять і, очевидно, не можуть привести в майбутньому до розширення номенклатури вимірюваних величин, поки не існує відповідних сенсорів, які формують первинну інформацію під час їх безпосередньої взаємодії з об’єктом дослідження. Подальший розвиток ІВС та їх використання в різних галузях науки і техніки, включаючи квантову метрологію та нанотехнології, буде значною мірою визначатися розвитком нових принципів роботи та створенням нових типів сенсорів на їх основі.
Нові термоелектричні матеріали на основі фаз пів-Гейслера
В. РОМАКА, В. ПАШКЕВИЧ, Л. РОМАКА, Ю. СТАДНИК, В. РОМАКА, С. КОВТУН, А. ГОРИНЬ. Видавництво Львівської політехніки, 2025 р. 628 с.
ISBN: 978-966-944-086-5
Наведено результати досліджень нового класу термоелектричних матеріалів з високою ефективністю перетворення теплової енергії в електричну, отриманих легуванням напівпровідникових фаз пів-Гейслера TiNiSn, ZrNiSn, HfNiSn, TiCoSb, VFeSb, ZrCoSb та RNiSb (R – рідкісноземельний метал) акцепторними і/або донорними домішками, що дозволяє керувати положенням рівня Фермі, змінюючи значення електроопору, коефіцієнтів термо-ерс та теплопровідності. Дослідження структурних, термодинамічних, електрокінетичних, енергетичних та магнітних властивостей термоелектричних матеріалів дозволило встановити особливості трансформацій їхніх кристалічної та електронної структур, механізмів електропровідності. Сформульовано та запроваджено фізичні принципи оптимізації властивостей фаз пів-Гейслера для отримання максимальних значень термоелектричної добротності. Зокрема, розроблено алгоритм керування властивостями термоелектричних матеріалів шляхом їхнього моделювання методами KKR (пакет AkaiKKR для потенціалу MJW) та FLAPW у межах теорії функціонала густини DFT (пакет Vienna Ab initio Simulation Package VASP v. 5.4.4) та циклічного корегуванням початкових умов розрахунків з параметрами експериментальних вимірювань.
Для наукових працівників, аспірантів та студентів спеціальностей метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка, матеріалознавство, мікро- та наносистемна техніка, прикладна фізика та наноматеріали.
2024 рік
Detection of Corona Discharge in Electric Networks
Editors: Sokol Y., Babak V., Zaporozhets A., Gryb O., Karpaliuk I. Studies in Systems, Decision and Control (SSDC, volume 509), 2024. 226 p.
Книга присвячена вирішенню задачі визначення наявності коронного розряду на електрообладнанні за допомогою акустичного випромінювання. Показано, що коронний розряд призводить не лише до незворотних втрат електричної енергії, але й перешкоджає передачі високочастотних сигналів, псує ізоляційні елементи, може стати джерелом умов для виникнення руйнівного дугового розряду та є одним з факторів зміни безперебійності роботи електричної системи в цілому. У книзі описано процеси в коронному розряді, які призводять до виникнення акустичних хвиль. Автори проаналізували акустичне випромінювання коронного розряду, відтворене в лабораторних умовах. Отримані акустичні сигнали обробляли перетворенням Фур’є. Таким чином, визначено особливості спектральної функції, які властиві саме коронному розряду в електричних мережах зі струмом промислової частоти. На основі зворотного перетворення Фур’є побудовано спрощену модель акустичного випромінювання коронного розряду. Авторами запропоновано метод визначення наявності коронного розряду за спектральними характеристиками акустичного випромінювання. Розроблено методики визначення наявності коронного розряду для створення стаціонарних і мобільних пристроїв. Показано переваги методу визначення наявності коронного розряду за акустичним спектром. Метод дозволяє визначити наявність коронного розряду дистанційно, навіть поза прямою видимістю, незалежно від часу доби і незалежно від пори року. У книзі зазначено, що недостатньо визначити наявність коронного розряду, необхідно ще визначити його місце розташування. Описано метод знаходження координат коронного розряду як джерела звуку. Запропоновано методи пошуку координат коронного розряду за допомогою нерухомого скануючого пристрою та рухомого скануючого пристрою. В якості мобільної платформи для системи сканування пропонується БПЛА. Враховано вплив ефекту Доплера на акустичні вимірювання при зміні швидкості БПЛА. Автори показали, що використання детектування коронального розряду за допомогою БПЛА дозволить не тільки запобігти корональному розряду, але й збільшити частоту перевірки поверхні. Це дасть змогу своєчасно вжити заходів щодо підвищення надійності роботи енергосистеми.
Книга призначена для наукових співробітників, аспірантів і студентів, які спеціалізуються в галузі теорії та розрахунків електричних систем.
Power Systems Research and Operation: Selected Problems III
eds. by O. Kyrylenko, S. Denysiuk, R. Strzelecki, I. Blinov, Ie. Zaitsev, A. Zaporozhets // Springer, 2024. – 371 p.
Ця книга охоплює нові технології та методи, пов’язані з моделями короткострокового прогнозування дисбалансів електроенергії в ОЕС України з урахуванням впливу прогнозів виробництва енергії з відновлюваних джерел на точність прогнозу дисбалансів. У книзі запропоновано архітектуру та математичну модель штучної нейронної мережі для глибинного навчання з метою прогнозування короткострокових дисбалансів електроенергії з використанням погодинних даних. Для зменшення похибки прогнозу використовувалася модель агрегації даних з погодинною роздільною здатністю з подальшим прогнозуванням, а також метод квазидинамічного моделювання для аналізу впливу періодичної генерації на мережу. Застосування квазідинамічного моделювання також дозволяє врахувати криву навантаження системи, профіль генерації, систему зберігання, а також роботу відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) у цій зоні. Використання моделей дозволяє досягти реалістичних оцінок генерації за необхідний період. У книзі розглядається локальна гібридна система відновлюваної енергетики (ГСВЕ) на основі різних типів ВДЕ, яка ефективніша за систему з одним типом джерела.
Modern Technologies in Energy and Transport
eds. by S. Boichenko, A. Zaporozhets, A. Yakovlieva, I. Shkilniuk // Springer, 2024. – 306 p.
Книга складається з 15 розділів. Усі розділи, представлені авторами (співавторами), опубліковані в авторській редакції та спрямовані на розгляд питання досягнення більш сталого та екологічно безпечного розвитку сучасного транспорту та енергетичного сектору. Розділи згруповані в 3 частини. Перша частина «Рішення щодо використання альтернативних джерел енергії у сучасному транспорті» представляє новітні рішення щодо розробки та впровадження альтернативних джерел енергії в різних сферах сучасного транспортного сектору. Друга частина «Рішення для зменшення негативного впливу енергетики та транспорту на довкілля» присвячена досягненням у технологіях, спрямованих на зменшення впливу енергетики та транспорту на навколишнє середовище та утилізацію відходів. Третя частина книги «Досягнення у технологіях альтернативного моторного палива» представляє останні розробки в хімічних технологіях виробництва альтернативного палива та аспекти контролю якості сучасних видів палив.
Interactions Between Electromagnetic Field and Moving Conducting Strip
I. Kondratenko, Yu. Vasetsky, A. Zaporozhets // Springer, 2024. – 119 p.
Книга поєднує два взаємопов’язані напрями дослідження. Один з них присвячений розробці теорії розв’язування певного класу задач тривимірного електромагнітного поля з урахуванням вихрових струмів у рухомому провідному магнітному тілі. Перевага надається розробці методів аналітичного вирішення тривимірної квазістаціонарної задачі спряження поля в системі: «контур довільної просторової конфігурації зі змінним струмом – провідне тіло з плоскою граничною поверхнею». Другий напрямок стосується розробки математичних моделей розв’язання прикладних задач, які передбачають використання розроблених методів розрахунку електромагнітних полів та їх характеристик. Основне застосування розрахункових методів спрямоване на вирішення задач термічної обробки виробів з кольорових і чорних металів індукційним методом нагріву в поперечному магнітному полі. Для забезпечення необхідного розподілу температури у рухомих металевих стрічках розв’язуються зворотні задачі для визначення конфігурації індуктора у вигляді плоских і просторових контурів струму. Для досягнення рівномірного нагрівання стрічок по ширині за допомогою індукторів у вигляді плоских контурів струму, паралельних поверхні стрічки, доцільно використовувати комбінації контурів струму, де геометричні розміри яких визначаються розмірами та електрофізичними параметрами металевих стрічок. Більш рівномірний розподіл температури при високочастотному індукційному нагріванні досягається шляхом використання індукторів у вигляді контурів струму необхідної просторової конфігурації.
Книга призначена для наукових співробітників, аспірантів і студентів, які спеціалізуються на теорії та розрахунках електромагнітних полів і установок індукційного нагріву.
Digital Technologies in Education: Selected Cases
eds. R. Shchokin, A. Iatsyshyn, V. Kovach, A. Zaporozhets // Springer, 2024. – 230 p.
Серед технологій, які суттєво змінюють сучасний світ людського існування, варто відзначити, насамперед, цифрові технології. Ці технології активно і невпинно впроваджуються та інтегруються в усі сфери діяльності людини і суспільства, стаючи потужним каталізатором і визначальним джерелом суспільного розвитку. За такого сценарію розвитку суспільство набуває рис цифрового, визначаючи цифрові технології як його провідну технологію. Цей процес називають цифровою трансформацією суспільства. Широке використання цифрових технологій для забезпечення вільного доступу до інформації та знань є основним принципом цифрового суспільства. Цифрове суспільство суттєво змінює традиційні уявлення про роботу, освіту, культуру, спілкування, соціальне та політичне життя. Розвиток цифрової культури громадян є головною умовою успішної побудови цифрового суспільства. Тому для підвищення кваліфікації фахівців різних галузей економіки, зокрема освітян і науковців для набуття цифрової компетентності, актуальним є проведення наукових досліджень та цільової підготовки. Адже ці фахівці є ключовими фігурами у забезпеченні процесу цифровізації освіти та науки. У книзі представлено різні аспекти цифрової трансформації освіти та науки. Подано комплексний погляд на сучасний стан та перспективи використання цифрових технологій для освіти та науки. Описано досвід використання цифрових технологій та інструментів для навчання та підвищення кваліфікації спеціалістів різних спеціальностей, а також для підготовки майбутніх докторів філософії.
Книга адресована працівникам освіти, управлінцям, науковцям, аспірантам, бібліотекарям та всім, хто цікавиться процесом цифрової трансформації освіти і науки.
Systems, Decision and Control in Energy VI, Volume I: Energy Informatics and Transport
In: Babak, V., Zaporozhets, A. (eds) / Studies in Systems, Decision and Control, vol. 561, Springer Cham. – 2024. – 534 p.
В епоху зростаючих енергетичних потреб та необхідності екологічної відповідальності ця збірка є всебічним дослідженням багатогранних аспектів, які формують сучасний розвиток енергетики, з акцентом на симбіотичний зв’язок між енергетичними, інформаційними та транспортними системами. Енергетична еволюція 2023 року розгортається на тлі зростаючої свідомості навколо зміни клімату та погіршення навколишнього середовища. Цей період характеризується невпинним рухом до сталого розвитку, зумовленим глибокими змінами в парадигмі використання енергетичних ресурсів. Відновлювані джерела енергії — сонячна, вітрова, гідроенергія та інші — набувають безпрецедентного значення не лише як альтернативні варіанти, а й як ключові елементи оновленої енергетичної матриці, що стимулюється технологічними досягненнями, економічною ефективністю та масштабованістю. У центрі цього трансформаційного енергетичного ландшафту лежить сфера енергетичної інформатики — область, де інформаційні технології зближуються з енергетичними системами. Розумні електромережі, пристрої з підтримкою Інтернету речей, аналітика даних і штучний інтелект створюють симфонію ефективності та оптимізації, революціонізують управління енергією, динаміку попиту та стійкість мережі. Поєднання інформаційних технологій та енергетичної інфраструктури готове розпочати еру безпрецедентного взаємозв’язку та адаптивності. Транспорт, невід’ємний аспект енергетичної екосистеми, зазнає метаморфоз у 2023 році. Електрифікація, транспортні засоби, що працюють на водні, і прогрес у екологічних видах палива переосмислюють парадигми мобільності, проголошуючи перехід до екологічних і ефективніших транспортних систем. Синергія між енергетикою та транспортом, якій сприяють дані та технологічні інновації, сприяє конвергенції цих сфер у напрямку до більш сталого майбутнього. Крім того, глобальний соціально-політичний ландшафт набуває першочергового значення у формуванні контурів енергетичної динаміки. Геополітичні міркування, міжнародне співробітництво та політичні рамки окреслюють траєкторію інвестицій в енергетичну інфраструктуру, моделі торгівлі та реалізацію стійких енергетичних переходів у глобальному масштабі. Однак у цьому наративі прогресу зберігаються виклики. Застарілі інфраструктури, регуляторні складності, соціально-економічні відмінності та обов’язковість інклюзивних переходів підкреслюють складності, властиві зміні енергетичного та транспортного ландшафтів.
Systems, Decision and Control in Energy VI, Volume II: Power Engineering and Environmental Safety
In: Babak, V., Zaporozhets, A. (eds) / Studies in Systems, Decision and Control, vol. 552, Springer Cham. – 2024. – 628 p.
У цій книзі представлено головну рису енергетичної панорами 2023 року, яка полягає в різкому поштовху до сталого розвитку — кардинальних змін, що відбиваються в галузях, політиці і прагненнях суспільства. Зростаюча обізнаність про зміни клімату, погіршення навколишнього середовища та необхідність декарбонізації спонукає до безпрецедентного сплеску альтернатив відновлюваної енергії. Сонячна, вітрова, гідроенергія, геотермальна та інші стійкі модальності свідчать не лише про технологічний прогрес, але й про трансформаційний сплеск доступності та масштабованості, переосмислюючи глобальну енергетичну матрицю. У цьому трансформаційному ландшафті інновації постають як точка опори, що каталізує метаморфозу енергетичних систем. Прорив у технологіях накопичення енергії, оптимізації інтелектуальної електромережі та децентралізованих енергетичних рішеннях створюють симфонію ефективності, уможливлюючи плавну інтеграцію нестабільних відновлюваних джерел, забезпечуючи стабільність і стійкість мережі. Поєднання штучного інтелекту, аналітики великих даних та енергетичних систем відкриває новий рубіж розумних, адаптивних енергетичних мереж, революціонізуючи парадигму енергоспоживання та управління. Крім того, геополітичне середовище набуває підвищеного значення у формуванні глобальної енергетичної динаміки. Переплітаючись із альянсами, динамікою торгівлі та міжнародними угодами, геополітика справляє глибокий вплив на енергетичну безпеку, інфраструктурні інвестиції та траєкторію стійких енергетичних переходів. Спільні ініціативи та багатостороння співпраця відбиваються як важливі інструменти для подолання складнощів глобально взаємопов’язаної енергетичної системи. Однак, попри тріумфальні кроки до сталого енергетичного майбутнього, проблеми залишаються. Складнощі, пов’язані з поступовим виведенням із експлуатації застарілих інфраструктур, подоланням соціально-економічної нерівності, вирішенням питань політичної невизначеності та сприянням інклюзивному енергетичному переходу, підкреслюють багатогранну складність, яка вимагає уважного підходу та комплексних рішень.
Nexus of Sustainability: Understanding of FEWSE Systems
eds. Anatoly Zagorodny, Viacheslav Bogdanov, Artur Zaporozhets // Springer, 2024. – 356 p.
Складна взаємодія між їжею, енергетикою, водними ресурсами, суспільною динамікою та навколишнім середовищем становить основу сучасних глобальних викликів. Упродовж останніх десятиліть цей комплекс питань став центральною темою наукових досліджень, розробки політик і суспільних дискусій. Ця книга прагне детально розкрити складності, притаманні цьому взаємозв’язку, висвітлюючи пов’язані ризики, вразливості та можливості трансформації, які визначають наш шлях до сталого розвитку в ХХІ столітті. Матеріали цієї книги підготовлені переважно авторами, які працюють над спільним проектом Міжнародного інституту прикладного системного аналізу (IIASA) та Національної академії наук (НАН) України «Інтегроване стійке моделювання та управління взаємозв’язком їжа-енергетика-вода-використання земель для сталого розвитку», а також за проектом «Комплексний аналіз стійких запобіжних та адаптаційних заходів управління продовольством, енергією, водою та соціальною системою в контексті системних ризиків та наслідків COVID-19» (0122U000552) НАН України. До підготовки розділів книги також залучені члени Комітету системного аналізу НАН України. Автори присвячують цю книгу пам’яті академіка НАН України, професора Юрія Єрмольєва, який помер у жовтні 2022 року та зробив фундаментальний внесок у розвиток стохастичної оптимізації як базового інструменту кількісного управління ризиками. Ця книга значною мірою відповідає його ідеям щодо управління ризиками та їх застосування.
Advanced System Development Technologies I
eds. by M. Bezuglyi, N. Bouraou, V. Mykytenko, G. Tymchyk, A. Zaporozhets // Springer, 2024. – 413 p.
Ця книга охоплює питання віброакустичного моніторингу, інерціальних систем орієнтації та систем управління для обробки пристроїв у складних об’єктах. Розглянуто сучасні підходи до синтезу алгоритмічного забезпечення інерціальної системи орієнтації без гіростабілізатора. Наведено загальні характеристики навігаційних систем та склад їхнього інерціального вимірювального блоку. Описано методи початкового вирівнювання системи на стаціонарній базі. Особливу увагу приділено кінематичним параметрам орієнтації тіла та методам їх чисельної інтеграції. Показано методи Пікара для інтегрування кінематичних рівнянь Борца та Пуассона. Запропоновано алгоритм інерціальної системи орієнтації без гіростабілізатора на основі використання реальних сигналів високоточних лазерних гіроскопів. Здійснено моделювання системи із застосуванням запропонованих алгоритмічних методів.
Обґрунтовано актуальність створення системи управління для обробки деталей пристроїв в умовах автоматизованого виробництва. Представлено теоретичні дослідження, визначено взаємозв’язок між електричними сигналами, рівнем зношування інструменту та основними причинами виникнення електричних сигналів. Розроблено математичну модель контролю зношування різального інструменту на основі вимірювання змінної складової різальної електрорушійної сили. Створено систему управління для обробки деталей пристроїв на верстатах із числовим програмним керуванням в умовах автоматизованого виробництва. Вона дозволяє фіксувати критичне зношування та поломку різального інструменту, виконувати його розмірне регулювання безпосередньо на пристрої, а також проводити його промислове впровадження у гнучких виробничих системах.
Advanced Information-Measuring Technologies and Systems I
Ed. by Eremenko V., Zaporozhets A. // Springer Cham, 2024. – 277 p. Hardcover ISBN 978-3-031-40717-8. eBook Scopus
У книзі представлені основні наукові напрями та питання досліджень, які проводяться на кафедрі інформаційно-вимірювальних технологій Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». Подані результати охоплюють майже всі наукові напрями, пов’язані з інформаційно-вимірювальними технологіями: метрологічне забезпечення вимірювальних каналів інформаційно-вимірювальних систем, методи відтворення одиниць параметрів електричних кіл, розробка спеціалізованих інформаційно-вимірювальних систем, математичні методи обробки вимірювальної інформації, моделі формування інформаційних сигналів і полів, статистичні методи діагностики, інформаційне забезпечення випробувальних та калібрувальних лабораторій.
Geomining. Systems and Decision-Oriented Perspective
Ed. Azer Shukurov, Oksana Vovk, Artur Zaporozhets, Natalia Zuievska. (2024). Springer Cham, Switzerland. – 297 р. Scopus
Ця книга є всебічним дослідженням складного перетину між геологією та гірничою справою з точки зору системно-орієнтованого підходу. Геогірнича справа перебуває на передовій сучасного видобутку ресурсів, поєднуючи принципи геології, інженерії, транспорту та екологічних наук для оптимізації видобутку мінералів та інших цінних ресурсів із земної кори. Це динамічна галузь, яка постійно розвивається у відповідь на технологічні досягнення, екологічні виклики та економічні реалії.
У цій книзі ми прагнемо відобразити сутність геогірничої справи як цілісної системи, наголошуючи на взаємозв’язку її різних компонентів та важливості інтегрованих підходів до управління ресурсами. Геогірнича справа охоплює комплекс важкої промисловості, до якого входить розвідка родовищ корисних копалин, видобуток мінералів із надр Землі та збагачення цінних мінералів. Серед основних груп галузей геогірничої промисловості виділяються:
- видобуток палива (вугілля, нафти, горючих сланців, торфу, природного газу);
- видобуток руд (залізних, марганцевих, кольорових руд, дорогоцінних і рідкісних металів тощо);
- гірничо-хімічна промисловість (видобуток калійних солей, кам’яної солі, апатитів, нефелінів, бокситів, сірки, фосфоритів тощо);
- видобуток мінеральної сировини для будівельної промисловості;
- видобуток мінеральної сировини для вогнетривкої та керамічної промисловості;
- гідромеліоративна діяльність.
Концепція системно-орієнтованого підходу до геогірничої справи визнає, що гірничі роботи не відбуваються у вакуумі, а є частиною ширших, взаємопов’язаних систем, які охоплюють геологічні, екологічні, соціальні та економічні аспекти. Завдяки системному погляду можна краще зрозуміти складність, притаманну видобутку ресурсів, та розробити більш стійкі й ефективні практики гірничої справи.
Книга розділена на три частини, кожна з яких зосереджена на різних аспектах геогірничої справи з позиції системного підходу.
Electromagnetic Field Near Conducting Half-Space: Theory and Application Potentials
Yu. Vasetsky, A. Zaporozhets // Springer, 2024. – 124 p. Scopus
Книга присвячена вирішенню однієї загальної задачі теорії тривимірного квазістаціонарного синусоїдального та імпульсного електромагнітного поля. Ці дослідження, на відміну від багатьох відомих робіт, базуються на отриманому точному аналітичному розвʼязку задачі для поля, створюваного зовнішніми джерелами струму поблизу провідного тіла з плоскою поверхнею. Знайдено рішення для векторних і скалярних потенціалів, електричної та магнітної напруженості в діелектричних і провідних середовищах без обмежень конфігурації джерел струму, властивостей середовищ і частоти поля. Отримано деякі загальні властивості формування поля для довільного поля в розглянутій системі (зокрема, повна компенсація полем електричного заряду, розподіленого на межі розділу середовищ, нормальної складової наведеного зовнішнього електричного поля і, відповідно, рівність нулю компонент як густини струму, так і напруженості електричного поля, перпендикулярного межі розділу, неоднорідне електромагнітне поле зменшується в глибині провідного середовища швидше, ніж однорідне поле). Показано, що точний аналітичний розв’язок залежить від значень параметра, пропорційного відношенню глибини проникнення поля до відстані між зовнішніми джерелами поля та тілом. Поняття сильного скін-ефекту поширюється на випадок малого значення введеного параметра. Значне спрощення виразів було отримано як асимптотичний розклад за цим малим параметром. У випадку імпульсних полів наближений метод дає найвищу точність протягом важливого початкового періоду часу імпульсу. Для асимптотичного розкладання наближена гранична умова імпедансу узагальнюється на дифузію неоднорідного поля в провідне середовище.
Книга розрахована на науковців, аспірантів і студентів, які спеціалізуються в галузі теорії та розрахунків електромагнітних полів.
Об’єктно-орієнтована ідентифікація стохастичних шумових сигналів
В.П. Бабак, Ю.В. Куц, М.В. Мислович, М.Є. Фриз, Л.М. Щербак, Монографія [за чл.-кор. НАНУ В.П. Бабака] / Київ, Наукова думка. – 2024. – 238 С.
Автори видання розглянули сучасні методи ідентифікації різних об’єктів, базуючись на результатах досліджень стохастичних шумових сигналів – інформаційного ресурсу функціонування таких об’єктів, – математичні моделі досліджуваних сигналів і їхні ймовірнісні характеристики як потенційно можливі інформаційні ознаки ідентифікації об’єктів, метод обвідної та фази для визначення фазових характеристик ідентифікації, приклади ідентифікації з використанням результатів експериментальних досліджень віброшумових сигналів підшипникових вузлів електричних машин, електроенцефалографічних сигналів людини і фазових характеристик вузькосмугових шумових сигналів.
Монографія складається з шести розділів.
Перший розділ стосується досліджень стохастичних шумових сигналів. У розділі наведено загальні поняття, моделі і міри в об’єктно-орієнтованій ідентифікації стохастичних шумових сигналів та предметні області їх застосування.
Другий розділ детально розкриває конструктивну математичну модель стохастичного шумового процесу та її характеристики – лінійного випадкового процесу. У розділі наведено теоретичну аргументацію взаємозв’язку випадкових процесів із незалежними приростами і випадкових процесів із незалежними значеннями (випадкових процесів білого шуму).
Третій розділ містить матеріали досліджень періодичних стохастичних моделей. Докладно проаналізовано лінійний періодичний випадковий процес як часову модель стохастичних шумових сигналів. Крім того, розглянуто потенціальні характеристики ідентифікації періодичних моделей шумових сигналів.
У четвертому розділі розглянуто застосування методу обвідної та фази як теоретичного підґрунтя для розв’язання задач ідентифікації вузькосмугових шумових сигналів. Розглянуто отримання амплітудної, фазової та частотної характеристик таких сигналів через їхнє перетворення Гільберта. Докладно проаналізовано модель випадкового вектора з незалежними гауссовими компонентами у полярній системі координат, наведено розподіли ймовірності модуля й аргументу випадкового вектора, вказано на можливість апроксимації останнього розподілом Мізеса.
П’ятий розділ присвячено ідентифікації віброшумових сигналів об’єктів електроенергетики з метою використання їхніх інформаційних ресурсів для оцінювання фактичного стану об’єктів. Розглянуто особливості ідентифікації віброшумових сигналів, наведено приклади структури рівнів електрообладнання типової електростанції та відповідної структури рівнів системи моніторингу, ідентифікації та діагностики конкретного об’єкта електроенергетики – типової електростанції.
У заключному, шостому розділі на основі використання матеріалів попередніх розділів наведено приклади ідентифікації стохастичних шумових сигналів. Подано статистичні оцінки характеристик ідентифікації двох моделей електроенцефалографічних шумових сигналів: авторегресії з детермінованими коефіцієнтами й авторегресії з випадковими коефіцієнтами, досліджуваних у біомедичних технічних системах. Ідентифікацію вузькосмугових шумових сигналів розглянуто з використанням методу обвідної та фази, перетворення Гільберта і широкого діапазону фазових характеристик сигналів.
Монографія стане у пригоді науковцям, інженерам, а також викладачам, аспірантам і студентам закладів вищої освіти, які вивчають проблеми ідентифікації технічних і фізіологічних об’єктів.
Формування технологічних структур енергонезалежних громад
В.В. Каплун, М.М. Заблодський, В.І. Троханяк, С.А. Шворов, І.П. Радько, В.В. Станиціна, Т.П. Нечаєва, О.І. Тесленко, С.С. Макаревич, Д.С. Сорокін, С.І. Ковальчук, В.В. Горський, І.Ю. Якименко, монографія / за заг. ред. В.В. Каплуна / Національний університет біоресурсів і природокористування України; Інститут загальної енергетики НАН України. – Одеса: Видавничий дім «Гельветика», 2024. – 312 с.
ISBN 978-617-554-373-3.
Монографія присвячена вирішенню важливої проблеми розвитку технологічних структур забезпечення окремих об’єднаних територіальних громад первинними та похідними енергоресурсами для досягнення економічно-доцільної енергонезалежності та мінімізації негативного впливу на довкілля. Монографію призначено для фахівців, що займаються розробкою методів і засобів підвищення ефективності регіонального енергозабезпечення на основі локальних мікроенергосистем, інженерів, науково-технічних працівників, студентів і аспірантів енергетичних спеціальностей. Дослідження виконано за підтримки Національного фонду досліджень України конкурсу «Наука для відбудови України у воєнний та повоєнний періоди» гранту № 202/0129 та № 94/0129.
Моделі та методи підвищення ефективності та безпеки функціонування теплоенергетичного обладнання
Бабак В.П., Запорожець А.О., Свердлова А. Д., Хайдуров В. В., монографія. – Київ: Наукова думка, 2024. – 200 с. ISBN 978-966-00-1931-7.
У монографії розглянуто сучасні проблеми підвищення ефективності та безпеки функціонування теплоенергетичного обладнання та шляхи їх вирішення. Проаналізовано і систематизовано наявні методи та системи діагностування складних теплоенергетичних об’єктів. Наведено особливості та параметри діагностування елементів складних теплоенергетичних об’єктів, обґрунтовано загальні вимоги до систем діагностування. Розроблено математичні моделі досліджуваних полів, описано моделі й характеристики вхідних сигналів вимірювальних модулів запропонованої інформаційно-вимірювальної системи діагностування з використанням поточної та ретроспективної інформації. Розвинуто методи прогнозування аномальних станів складних теплоенергетичних об’єктів з використання алгоритмів машинного навчання з архітектурами LSTM. Розроблено систему моніторингу та керування процесом спалювання палива в котлоагрегатах малої та середньої потужності, що базується на використанні кисневого сенсора та частотно-регульованих вентиляторів дуття. Запропоновано метод вимірювання коефіцієнта надлишку повітря з урахуванням поточної об ’ємної концентрації кисню в повітрі. Розглянуто сучасні методи та алгоритми розв’язування лінійних і нелінійних обернених задач теплопровідності різної природи. Розроблено методику отримання чисельного розв’язку основних класів обернених задач теплопровідності, що дає змогу зменшити загальну кількість обчислено для знаходження глобального мінімуму квадратичного функціонала, який використовується в постановці більшості обернених задач.
Для наукових співробітників, інженерів, а також викладачів, аспірантів і студентів вищих навчальних закладів, що займаються проблемами підвищення ефективності та безпеки функціонування енергетичного обладнання.
2023 рік
Advanced Information-Measuring Technologies and Systems
Eremenko V., Zaporozhets A. (eds). Springer. 2023. 289 р.
У книзі представлено основні наукові напрями та проблематику досліджень, які проводяться на кафедрі інформаційно-вимірювальних технологій Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського».
Представлені результати охоплюють практично всі наукові напрями, пов’язані з інформаційно-вимірювальними технологіями: метрологічне забезпечення вимірювальних каналів інформаційно-вимірювальних систем, методи відтворення вузлів параметрів електричних кіл, розробка спеціалізованих інформаційно-вимірювальних систем, математичні методи обробки вимірювальної інформації, моделі формування інформаційних сигналів і полів, статистичні методи діагностики, інформаційне забезпечення випробувальних і калібрувальних лабораторій.
Systems, Decision and Control in Energy IV: Volume I. Modern Power Systems and Clean Energy
ed. by A. Zaporozhets // Springer, 2023. – 463 p.
Концепція “енергія” включає методи отримання та використання різних видів енергії для потреб людського суспільства. Енергія є однією з основ для розвитку сучасного суспільства. Ефективність вирішення соціальних, економічних і технічних проблем, а також антропогенних перетворень природи, в значній мірі визначається виробництвом енергії та масштабами її використання.
Сучасна енергетика не є окремою галуззю, а широко проникає в інші сфери, зокрема хімічну, транспортну, авіаційну, будівельну, металургійну, інженерну, сільськогосподарську тощо. Енергетичний сектор базується на складних технічних системах, які є багатокомпонентними, просторово розподіленими системами, що під час своєї роботи піддаються впливу широкого спектра конструктивних і неконструктивних термомеханічних навантажень, впливів агресивних полів та агрегатів, несанкціонованих впливів (помилок операторів, тероризму, саботажу) і можуть досягати критичних станів.
Складні технічні системи характеризуються складними нелінійними взаємодіями між їх складовими елементами, складними ланцюжками (сценаріями) причинно-наслідкових зв’язків між небезпечними, ймовірнісними подіями та процесами, що відбуваються протягом їх “життєвого” циклу. Ці сценарії можуть реалізовуватися у складних розгалужених сценарних деревах.
Забезпечення експлуатаційної надійності, довговічності та безпеки енергетичного обладнання є складною задачею, яка пов’язана з організацією надійності контролю за роботою енергетичних установок та забезпеченням оптимальних умов їх роботи. У зв’язку з цим можна виділити цілий клас завдань, пов’язаних із розробкою систем управління, діагностики та моніторингу в енергетичній галузі, які представлені у цій книзі.
Особливу увагу слід приділити екологічним наслідкам роботи енергетичних об’єктів, головним з яких є значне забруднення навколишнього середовища у великих містах та промислових районах. Розвиток інформаційних систем управління навколишнім середовищем є прерогативою держави, корпорацій та одним із основних напрямків національної політики інформатизації. Чітко налагоджена система екологічного моніторингу дає загальне уявлення про особливості поточного екологічного стану, основні напрямки державної політики в галузі охорони навколишнього середовища, використання природних ресурсів та екологічної безпеки. Методологія та апаратно-програмне забезпечення для моніторингу стану довкілля, представлені у монографії, є ефективними інструментами для підтримки прийняття рішень у керуванні екологічною безпекою атмосфери під час техногенного забруднення.
Systems, Decision and Control in Energy IV: Volume IІ. Nuclear and Environmental Safety
eds. by Zaporozhets A., Popov O. / Springer, 2023. – 353 p.
В останні роки масштаби екологічних небезпек зростають, аварії стають більш частими на спеціальних об’єктах, зокрема на атомних електростанціях, найбільшою з яких була аварія на Чорнобильській атомній електростанції в Україні 26 квітня 1986 року. З появою атомної енергії вважалося, що ядерні реактори достатньо безпечні, системи контролю та моніторингу, захисні екрани та навчений персонал гарантують їх безперебійну роботу. В даний час також спостерігається тенденція, що ядерна енергія є “екологічно чистою”, оскільки вона сприяє зниженню викидів парникових газів шляхом заміни електростанцій, що працюють на вугільному паливі. Деякі країни, такі як Сполучені Штати, останнім часом класифікують ядерну енергію як відновлювальне джерело енергії. Незважаючи на це, ядерна енергія потенційно небезпечна через:
- можливі аварії на атомних електростанціях, що супроводжуються викидом радіоактивних матеріалів у навколишнє середовище;
- викиди близько 250 радіоактивних ізотопів у навколишнє середовище в результаті роботи ядерних реакторів;
- викиди 85Kr, яке змінює електропровідність атмосфери. Цей газ поводиться подібно до парникових газів в атмосфері, сприяючи антропогенним змінам клімату на Землі;
- забруднення біосфери плутонієм;
- радіоактивні відходи є найважливішою причиною екологічної небезпеки, яка залишається нерозв’язаною.
Цивільні атомні реактори, які працюють по всьому світу, щорічно утворюють великі обсяги низькорівневих, середньорівневих та високорівневих радіоактивних відходів. Радіоактивне забруднення супроводжує всі частини складного виробництва ядерної енергії: видобуток та переробка урану, робота атомних електростанцій, зберігання та відновлення палива, що має значний вплив на екологічну придатність ядерної енергії. Крім того, щорічно реєструється до 300 природних та техногенних надзвичайних ситуацій, в результаті яких вмирають люди і завдається значна економічна шкода. Основними причинами виникнення техногенних аварій і катастроф та посилення негативного впливу через виникнення природних та техногенних надзвичайних ситуацій в Україні є: застаріле основне майно, зокрема для екологічних цілей; великий обсяг транспортування, зберігання та використання небезпечних речовин; аварійний стан значної частини комунальних мереж; недостатнє інвестиційне забезпечення процесу впровадження найновіших енергозберігаючих та екологічно безпечних технологій у екологічно небезпечних галузях, насамперед в металургійній, хімічній, нафтохімічній та енергетичній галузях; екологічні проблеми, пов’язані зі значними зміну стані геологічного та гідрогеологічного середовища і викликані закриттям нерентабельних гірничих підприємств та шахт; небажання економічних суб’єктів приймати заходи для запобігання аваріям та катастрофам на високоризикових та потенційно небезпечних об’єктах.
Power Systems Research and Operation: Selected Problems II
eds. by Kyrylenko O., Denysiuk S., Derevianko D., Blinov I., Zaitsev I., Zaporozhets A. // Springer International Publishing, 2023. – 346 p.
Монографія досліджує проблеми у сферах функціонування електроенергетичних систем, оптимізації режимів роботи електроенергетичних об’єктів та їх систем управління, інформаційних та вимірювальних систем і метрологічного забезпечення в електроенергетиці, забезпечення функціонування системи електропостачання в умовах конкурентного ринку електроенергії. Монографія присвячена актуальним проблемам забезпечення оперативної надійності та безпеки об’єктів інтегрованої енергетичної системи України в таких галузях, як автоматизація систем розподілу, прогнозування та оптимізація енергетичних процесів з використанням сонячних електростанцій, гідроелектростанцій та інших об’єктів, а також розробки рішень для розумних систем моніторингу дистрибутивних енергетичних ресурсів. Представлені дослідження, запропоновані в монографії, дозволяють підвищити надійність та ефективність роботи енергетичних об’єктів і забезпечити стабільність електроенергетичних систем, впроваджуючи ефективні методи і інструменти прогнозування постачання електроенергії та оптимізації енергетичних систем з урахуванням обмежень сучасних ринків електроенергії. Монографія складається з 14 розділів.
Монографія призначена для дослідників, інженерів, а також викладачів та аспірантів вищих навчальних закладів, які займаються проблемами функціонування, управління, діагностики та моніторингу інтегрованої енергетичної системи, енергетичного обладнання та іншого.
Electromagnetic Field Near Conducting Half-Space
Ed. by Vasetsky Y., Zaporozhets A. // Springer Cham, 2023. 124 p. Hardcover ISBN 978-3-031-38422-6. eBook ISBN 978-3-031-38423-3.
Книга присвячена вирішенню однієї загальної задачі теорії тривимірного квазістаціонарного синусоїдального та імпульсного електромагнітного поля. Ці дослідження, на відміну від багатьох відомих робіт, базуються на отриманому точному аналітичному розв’язку задачі для поля, створюваного зовнішніми джерелами струму поблизу провідного тіла з плоскою поверхнею. Знайдено рішення для векторних і скалярних потенціалів, електричної та магнітної напруженості в діелектричних і провідних середовищах без обмежень конфігурації джерел струму, властивостей середовищ і частоти поля. Отримано деякі загальні властивості формування поля для довільного поля в розглянутій системі (зокрема, повна компенсація полем електричного заряду, розподіленого на межі розділу середовищ, нормальної складової наведеного зовнішнього електричного поля і, відповідно, рівність нулю компонентів як густини струму, так і напруженості електричного поля, перпендикулярного межі розділу, неоднорідне електромагнітне поле спадає в глибині провідного середовища швидше, ніж однорідне поле). Показано, що точний аналітичний розв’язок залежить від значень параметра, пропорційного відношенню глибини проникнення поля до відстані між зовнішніми джерелами поля та тілом. Поняття сильного скін-ефекту поширюється на випадок малого значення введеного параметра. Значне спрощення виразів було отримано як асимптотичний розклад за цим малим параметром. У випадку імпульсних полів наближений метод дає найвищу точність протягом важливого початкового періоду часу імпульсу. Для асимптотичного розкладання наближена гранична умова імпедансу узагальнюється на дифузію неоднорідного поля в провідне середовище.
Книга розрахована на науковців, аспірантів і студентів, які спеціалізуються в галузі теорії та розрахунків електромагнітних полів.
National Security Drivers of Ukraine. Contributions to Political Science
Editors: Radchenko O.1, Kovach V.2, Semenets-Orlova I.3, Zaporozhets A. 4 // Springer Cham, 2023. – 124 p. Hardcover ISBN 978-3-031-33723-9. eBook
ISBN 978-3-031-33724-6.
У цьому томі представлено основні інформаційні, комунікаційні та соціально-політичні рушії національної безпеки Української держави. З початку третього тисячоліття спостерігається загострення глобальних міжцивілізаційних протистоянь, яке у 2022 році вже вилилося у відкриту військову агресію проти України. Гібридні війни проти світу демократії поставили питання забезпечення національної безпеки держав на перші шпальти світового та національного порядку денного.
На прикладі України в книзі показано, як для досягнення своїх геополітичних інтересів авторитарні режими розпалюють інформаційні війни як передумову переходу до збройної «гарячої» війни. Далі показано, як ці процеси актуалізують формування принципово нової державної політики забезпечення інформаційної та, ширше, національної безпеки. У книзі визначено основні загрози національній безпеці сучасних держав та визначено шляхи захисту національних інтересів України.
Книга буде корисна науковцям, студентам і дослідникам політології, міжнародних відносин, соціальних наук і суміжних дисциплін, а також практикам і політикам, зацікавленим у кращому розумінні чинників національної безпеки та захисту національних інтересів.
Systems, Decision and Control in Energy V
ed. by Artur Zaporozhets1 // Springer, Cham, 2023. – 828 p. Hardcover ISBN 978-3-031-35087-0. eBook ISBN 978-3-031-35088-7.
Книга складається з 8 частин: Енергоінформатика, Електроенергетика, Теплоенергетика, Атомна енергетика, Відновлювана енергетика, Палива, Транспорт, Екологічна безпека. Результати, представлені в цій книзі, спрямовані на вирішення деяких технічних питань, запропонованих Планом відновлення України, та інших важливих наукових і прикладних проблем у сфері енергетики. Над цією книгою працюють науковці провідних українських наукових установ та університетів.
Книга призначена для науковців, дослідників, інженерів, а також викладачів та аспірантів вищих навчальних закладів, які займаються питаннями енергетики, енергосистем, екологічної безпеки тощо.
Релейний захист та автоматика в енергетиці і транспорті
Є.І. Сокол, О.Г. Гриб, І.Т. Карпалюк, В.М. Баженов, А.О. Запорожець, Д.А. Гапон, В.П. Старенький, В.В. Скопенко, В.І. Васильченко, О.Ю. Заковоротний, С.В. Швець, О.О. Светелік, Р.М. Лісіченко, Т.С. Донецька, Р.І. Дем’яненко, Є.О. Кауркін, О.В. Лука // Х.: ФОП Бровін О.В., 2023. – 504 с.
В монографії розглянуто види релейних захистів електроустановок систем електропостачання і електроспоживання: енергоблоків, шин, ліній електропередач, трансформаторів. Приділено увагу захисту тягових мереж залізнодорожнього транспорту. Описані принципи захистів автоматичним частотним розвантаженням і захисти з використанням плавких запобіжників і автоматичних вимикачів. В роботі наведено схеми захистів і багато прикладів розрахунку. Монографія призначена для студентів і аспірантів електроенергетичних спеціальностей.
Manufacturing Control of Textile Materials: Operational Computerized Non-contact Methods
Valerii Zdorenko, Nataliia Zashchepkina, Sergiy Barylko, Artur Zaporozhets, Serhii Lisovets, Ihor Kiva // Springer, 2023. – 289 p.
Монографія досліджує питання покращення ефективності контролю технологічних параметрів текстильних матеріалів за допомогою комп’ютеризованих систем з використанням безконтактних методів, оскільки лише вони дозволяють швидко реагувати на зміни технологічних параметрів під час виробництва. Представлені оригінальні моделі, алгоритми, програмне та апаратне забезпечення розробленої системи для контролю технологічних параметрів текстильних матеріалів. Крім того, у монографії представлені нові методи вимірювання технологічних параметрів текстильних матеріалів, які не потребують постійної перенастройки системи для керованих зразків матеріалів з різною структурою та пористістю. Розроблена модель комп’ютеризованої системи дозволяє проводити безконтактний контроль маси та пористості тканин під час їх виробництва.
Монографія містить шість розділів і призначена для дослідників, інженерів, а також викладачів та аспірантів вищих навчальних закладів, які займаються ультразвуковим контролем технологічного обладнання.
Релейний захист в системах електропостачання
Є.І. Сокол, В.Є. Кривоногов, О.Г. Гриб, І.Т. Карпалюк, А.О. Запорожець, В.П. Старенький, В.В. Скопенко, О.Ю. Заковоротний, Р.М. Лисиченко, Є.О. Кауркін, О.В. Лука // Х.: ФОП Бровін О.В., 2023. – 426 с.
В монографії розглянуто релейний захист об’єктів в системах електропостачання. Висвітлюються загальні принципи виконання захистів, вимоги до них, особливості первинних вимірювальних перетворювачів струму та напруги, виконання захистів ліній електропостачання, трансформаторів, генераторів, двигунів, шин. Розглядаються особливості виконання схем пристроїв релейного захисту.
Монографія призначена для студентів і аспірантів електроенергетичних спеціальностей.
КОМУНАЛЬНА ТЕПЛОЕНЕРГЕТИКА: ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІСТЬ, СТРУКТУРА УПРАВЛІННЯ, ЕНЕРГОСЕРВІСНІ ПОСЛУГИ
Ковалко О.М., Ковалко Н.М., Євтухова Т.О., Новосельцев О.В.
Пам’яті Олександра Михайловича Ковалко
У монографії розглянуто методи і моделі багаторівневих систем управління і регулювання у сфері енергоефективності та енергозбереження, а також вертикально-інтегровані структури їх організації. На базі системно узгодженого поєднання положень теорії ієрархічних багаторівневих системта теоретико-множинного підходу розроблено алгоритм та проведено оптимізацію параметрів та структури гібридної енергетичної системи на рівні комунальної теплоенергетики. Поглиблено методологічні основи та проведено класифікацію енергосервісних послуг, показано нові можливості застосування сервіс-орієнтованих послуг в енергетиці.
Для наукових та інженерно-технічних працівників, які займаються проблемами енергетики, енергетичного менеджменту та енергозбереження, а також для викладачів, аспірантів і студентів університетів.
Підручники та посібники
Теорія імовірностей, імовірнісні процеси і математична статистика, Електронний навчальний курс
Фриз М.Є. Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя, сертифікат №406 від 21 квітня 2023 року.
Електронний навчальний курс Теорія імовірностей, імовірнісні процеси і математична статистика призначений для студентів, що здобувають освітній рівень бакалавр в ТНТУ за спеціальностями 122 «Комп’ютерні науки та 126 «Інформаційні системи та технології». Містить лекційний матеріал, завдання та приклади виконання лабораторних робіт (текстова частина, відеоматерали, приклади програм мовою Python), тестові завдання. Реалізовано з використанням LMS ATutor.
Методичні вказівки до лабораторних занять з курсу Методи та системи імітаційного моделювання інформаційних сигналів та систем (модуль 1)
Б.Б. Млинко, М.Є. Фриз. – Тернопіль : Вид-во ТНТУ імені І. Пулюя, 2023. – 21 с.
У пропонованому посібнику вміщено методичні вказівки до лабораторних занять, тематика яких пов’язана з методами комп’ютерного імітаційного моделювання випадкових величин та процесів.
Methods and Algorithms of Digital Image Processing. Software Implementation in MATLAB
Сініченко С.В., Хайдуров В.В., Цюпій Т.І., Жовновач Т.А., Щербак Л.М. Навчальний посібник для студентів 121 – Інженерія програмного забезпечення, 122 – Комп’ютерні науки та 125 – Кібербезпека. Рекомендовано Вченою радою Київського міжнародного університету. Протокол від 29.05.2023 № 9.
Навчальний посібник містить методи та алгоритми цифрової обробки зображень, які використовуються для виділення контурів графічних елементів у зображеннях, методи оброблення зображень із використанням чисельних методів інтерполювання, методи сучасної цифрової обробки зображень у різних прикладних завданнях на основі рівнянь математичної фізики та методи обробки графічних об’єктів у режимі реального часу з елементами машинного навчання. У посібнику наведені стеганографічні методи цифрової обробки зображень, які активно використовуються у завданнях захисту графічних, наприклад, об’єктів авторського права.
Додатки посібника містять основні програмні реалізації методів та алгоритмів в прикладному програмному пакеті MATLAB R2019a, які використовуються на практиці, а також результати проведення експериментів розглянутих задач.
Навчальний посібник призначений для студентів спеціальності «Комп’ютерні науки та інформаційні технології», аспірантам технічних спеціальностей, викладачам та науковим співробітникам, які займаються, що займаються цифровою обробкою графічних даних.
Стислий україно-англійський тлумачний словник термінів з вихрострумового неруйнівного контролю
Ю.В. Куц, В.М. Учанін, Ю. Ю. Лисенко. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023. – 63 с. [Електронний ресурс]
Тлумачний словник (Basic terms used in eddy currant non-destructiv testing) є важливим довідковим джерелом для студентів, магістрантів, аспірантів, докторантів, наукових та інженерно-технічних працівників, які працюють з вихрострумовим неруйнівним контролем. Словник містить найбільш вживані терміни та усталені термінологічні словосполучення, що відповідають сучасній професійній лексиці та мові наукових публікацій та міжнародних конференцій у галузі вихрострумового неруйнівного контролю. Значна частина термінів, наведених у словнику, базується на європейському стандарті EN 1330-5:1998 Non-destructive testing – Terminology – Part 5: Terms used in Eddy Current Testing.
Тому, цей словник є незамінним довідковим посібником для всіх, хто працює з цим стандартом, а також для тих, хто бажає розширити свої знання в галузі вихрострумового неруйнівного контролю. Цей словник також може бути корисним для тих, хто має потребу в точній термінології у цій галузі знань.
2022 рік
Metrology of heat flux measurements
V.P. Babak, S.I. Kovtun, L.V. Dekusha. Ed. by Corr. Memb. of the NAS of Ukraine V. Babak, Institute of Engineering Termophysics of the NAS of Ukraine. Kyiv: Akademperiodyka, 2022. – 122 p. ISBN 978-966-360-456-5.
У монографії розглянуті питання метрології вимірювань поверхневої густини теплового потоку. Представлено результати аналітичних досліджень складових сумарної невизначеності результатів вимірювання поверхневої густини теплового потоку, що ґрунтуються на аналізі фізичних механізмів формування та передавання одиниці вимірювання поверхневої густини теплового потоку. Розглянуто модульний метрологічний комплекс для відтворення та передавання розміру одиниці вимірювання густини теплового потоку в широкому динамічному діапазоні, запропоновано ієрархічну схему, яка забезпечує простежуваність результатів вимірювання.
Для наукових співробітників, інженерів, а також викладачів i аспірантів закладів вищої освіти, що займаються проблемами теплофізичних вимірювань і теплоенергетичного аудиту.
Power Systems Research and Operation: Selected Problems
d. by O. Kyrylenko, A. Zharkin, O. Butkevych, O. Blinov, I. Zaitsev, A. Zaporozhets // Springer International Publishing, 2022. – 174 p. ISBN 978-3-030-82925-4. Scopus.
У книзі розглядаються проблеми енергосистем у галузях, пов’язаних з оптимізацією режимів роботи об’єктів електроенергетики та систем керування ними, інформаційно-вимірювальними системами та метрологічним забезпеченням в електроенергетиці, забезпеченням функціонування електроенергетичної системи в умовах конкурентного ринку електроенергії. Книга присвячена сучасним проблемам забезпечення експлуатаційної надійності та безпеки об’єктів об’єднаної енергосистеми України. Це комплексне завдання, вирішення якого пов’язане з оптимізацією режимів роботи об’єктів електроенергетики та систем керування ними, створенням систем діагностики електроенергетики, забезпеченням функціонування електроенергетичної системи в умовах конкурентного ринку електричної енергії. Представлені в книзі результати дослідження дозволяють підвищити надійність та ефективність роботи енергетичних об’єктів та забезпечити стабільність енергосистем, запровадити ефективні методи та інструменти для прогнозування електропостачання, оптимізувати енергосистеми, запропонувати дорожню карту інтеграції ринків електроенергії з врахуванням мережевих обмежень в сучасних умовах ринків електроенергії. Книга включає вісім розділів.
Книга призначена для науковців, інженерів, а також викладачів і аспірантів вищих навчальних закладів, які займаються проблемами експлуатації, управління, діагностики та моніторингу об’єднаної енергосистеми, енергетичного обладнання та ін.
Зносостійкі захисні покриття
В.В. Щепетов, С.Д. Харченко, О.В. Харченко. За ред. чл.-кор. НАН України В.П. Бабака. Наукова думка. 2022. – 112с. ISBN: 978-966-00-1812-9.
Розглянуті сучасні технології формування композиційних детонаційних кристалічних та аморфно-кристалічних покриттів, їх тертя та зношування за умовах наявності та відсутності мастильного матеріалу, сумісність з конструкційними та антифрикційними матеріалами, а також вплив напруженого стану на їх формування.
Монографія складається з шести розділів.
У розділі 1 розглянуто загальні питання дослідження тертя та зношування композиційних детонаційних покриттів в умовах відсутності мастильного матеріалу. Показано як впливає швидкість ковзання на зношування поверхонь тертя. Дана оцінка особливостям зносу в умовах важконавантаженого контакту, та формування покриттів в умовах підвищених температур.
У розділі 2 показано як впливає наявність мастильного матеріалу на зношування композиційних детонаційних покриттів. Розкрито роль трибохімічних процесів в формуванні зносостійких поверхневих структур та зносостійкість покриттів за наявності мастильного матеріалу в контакті, вплив елементоорганічних присадок на процеси тертя та зношування.
У розділі 3 розглянуто сумісність покриттів з антифрикційними і конструкційними матеріалами. На базі отриманих результатів підібрано пари тертя з конструкційних і антифрикційних матеріалів, а також вивчена експлуатаційна стійкість детонаційних покриттів в даних парах тертя.
У розділі 4 наведено принципи формування аморфних та аморфно-кристалічних покриттів. Розглянуто вибір і обґрунтування компонентів зносостійкого аморфно-кристалічного покриття, їх вплив природи легуючих елементів на властивості покриттів на основі цирконію. Вплив технологічних параметрів детонаційного напилення на формування детонаційних аморфно-кристалічних покриттів.
У розділі 5 наведені результати дослідження тертя та зношування аморфно-кристалічних покриттів при відсутності мастильного матеріалу. Вивчено зносостійкість аморфно-кристалічних покриттів при терті з апробованими покриттями. Досліджено зносостійкості аморфно-кристалічних покриттів з авіаційними сталями та закономірності зношування аморфно-кристалічних покриттів з антифрикційними матеріалами.
У розділі 6 розглянуто особливості формування напруженого стану аморфно-кристалічних детонаційних покриттів. Проведено оцінку рівня технологічних залишкових напружень в парах тертя та їх вплив на зносостійкість. Показано вплив залишкових напружень на зносостійкість отриманих покриттів.
Для наукових співробітників, інженерів, а також викладачів, аспірантів і студентів вищих навчальних закладів, що займаються проблемами формування та дослідження детонаційних покриттів.
Systems, Decision and Control in Energy III
ed. by Artur Zaporozhets // Springer International Publishing, 2022. – 386 p. Hardcover ISBN 978-3-030-87674-6. eBook ISBN 978-3-030-87675-3. Scopus.
Монографія присвячена актуальним проблемам енергетики та суміжних галузей. Результати досліджень представлені у 6 розділах: електроенергетика, теплоенергетика, атомна енергетика, викопне паливо, кібербезпека та інформатика, екологічна безпека. Представлено результати щодо регулювання режимів функціонування та застосування методики верифікації моделей в енергосистемах. Наведені нові методи та технології енергозбереження в галузі теплоенергетики. Розглянуто блок питань щодо функціонування атомних електростанцій, їх відходів та профілактичних заходів для захисту від негативного впливу на живі організми (на прикладі Чорнобильської АЕС). Наведено результати досліджень особливостей видобутку, очищення та використання викопного палива. Представлені результати щодо підвищення кібербезпеки енергетичної системи та її стійкості до різних загроз, у тому числі з використанням технології 5G. Традиційно для цієї серії розглядаються питання екологічної безпеки, впливу різних енергетичних систем на навколишнє середовище та його охорона.
Результати наведених досліджень набувають особливої актуальності через необхідність створення нових та відновлення знищених або пошкоджених в результаті військових дій об’єктів критичної інфраструктури.
Книга призначена для науковців, інженерів, фахівців, а також викладачів та аспірантів навчальних закладів, які займаються питаннями енергетики, енергосистем, екологічної безпеки та суміжних областей.
Advanced Energy Technologies and Systems I
ed. by Artur Zaporozhets // Springer International Publishing, 2022. – 115 p. ISBN 978-3-030-85745-5. eBook ISBN 978-3-030-85746-2. Scopus.
Монографія присвячена розвитку сучасних високоефективних технологій в енергетиці, зокрема біоенергетиці. Біоенергетика має один із найкращих потенціалів розвитку серед усіх альтернативних видів енергії, що й показують автори цієї книги. Світовий досвід свідчить про зміну структури споживання та виробництва енергії з тенденцією до збільшення частки відновлюваних енергетичних ресурсів, що має довгостроковий характер і розраховано для відносно стабільних та передбачуваних економічних умов. Серед основних причин стрімкого розвитку цієї галузі є: обмеженість ресурсів, забруднення навколишнього середовища, розвиток науково-технічного прогресу, постійне зростання цін на енергоносії, а також державна підтримка. Використання енергії з відновлюваних джерел стимулює зниження попиту на традиційні енергоресурси, що створює сприятливі умови для вирішення проблеми їх дефіциту, а також збереження навколишнього середовища. Перевагами відновлюваної енергетики є загальнодоступність, відновлюваність, екологічність. Проведений авторами аналіз показує сучасний стан відновлюваної енергетики у світі, її тенденції та перспективи. Представлено нові вимірювальні системи, які можуть стати основою для вимірювання теплових характеристик різних видів палива, у тому числі біопалива, ізоляційних матеріалів, огороджувальних конструкцій тощо. Представлено систему моніторингу подрібнення зернової біомаси, що функціонує з використанням генетичних алгоритмів. Запропоновано та досліджено нові технології будівництва електростанцій на основі відновлюваних джерел енергії.
Power Systems Research and Operation: Selected Problems II
eds. by Kyrylenko O, Denysiuk S., Derevianko D., Blinov I., Zaitsev I., Zaporozhets A. // Springer International Publishing, 2023. – 346 p. Scopus.
У книзі розглядаються проблеми у сфері функціонування енергосистем, оптимізації режимів роботи об’єктів електроенергетики та систем керування ними, інформаційно-вимірювальних систем та метрологічного забезпечення в електроенергетиці, забезпечення функціонування електроенергетичної системи в умовах конкурентного ринку електроенергії. Книга присвячена сучасним проблемам забезпечення експлуатаційної надійності та безпеки об’єктів об’єднаної електроенергетичної системи України в таких сферах, як автоматизація розподільчих систем, прогнозування та оптимізація енергетичних процесів на сонячних електростанціях, гідроелектростанціях та інших установках, розробці рішень для інтелектуальних систем моніторингу. Наведені в книзі результати досліджень дозволяють підвищити надійність та ефективність роботи об’єктів енергетики та забезпечити стійкість енергосистем, запровадити ефективні методи та засоби прогнозування електропостачання та оптимізації енергосистеми з урахуванням обмежень сучасних ринків електроенергії. Книга складається з 14 розділів.
Книга призначена для науковців, інженерів, а також викладачів і аспірантів вищих навчальних закладів, які займаються проблемами експлуатації, керування, діагностики та моніторингу об’єднаної енергосистеми, енергетичного обладнання та ін.
Підручники та посібники
Теоретичні основи захисту інформації
Акпаратты корежулык теориялык негіздері
Ахметов Б.Б., Бабак В.П., Алімсеітова Ж.К. Теоретичні основи захисту інформації. Підручник. — Актау. ЕУ, 2022 – 685 с. ISBN 978-601-08-1831-6 (Б.Б. Ахметов, В.П. Бабак, Ж.К. Алимсеитова. Акпаратты корежулык теориялык негіздері. Окулык. – Актау. ЕУ, 2022 – 685 б. ISBN 978-601-08-1831-6)
У підручнику розглядаються математичний апарат перетворення та дослідження інформаційних сигналів, технології вимірювання, передачі та обробки інформації, сигналів і даних, завадостійке кодування, використання сучасних інформаційно-комунікаційних каналів передачі інформації, алгоритми шифрування та зворотного шифрування, стегано- та криптографія, цифровий підпис тощо. Описано основні поняття та методи захисту інформації. Окрім алгоритмічних та технічних методів забезпечується захист конфіденційної та комерційної інформації, захист від несанкціонованого доступу, захист інтелектуальної власності, законодавче забезпечення захисту інформації, а також міжнародні стандарти у сфері захисту інформації.
Підручник призначено для «Інформатики», «Підготовки вчителів інформатики», а також студентів і аспірантів, які навчаються за напрямом «Інформаційно-комунікаційні технології».
Теорія теплопровідності: підручник: підручник. для студ. спец. 105 «Прикладна фізика та наноматеріали»
А. В. Гільчук, А. А. Халатов, Т. В. Доник; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022.– 131с.
Підручник до курсу «Теорія теплопровідності» призначено для студентів, які навчаються за спеціальністю 105 «Прикладна фізика та наноматеріали». У підручнику висвітлено такі питання як постановка і розв’язок стаціонарних рівнянь теплопровідності без джерел теплоти та з джерелами теплоти в різних системах координат з граничними умовами першого та третього роду, нестаціонарних рівнянь для необмеженої пластини, циліндра і кулі, теплообмін через оребрені поверхні та пористі стінки, надано основи теорії функцій Бесселя.
Цифрова енергетика
Є.І. Сокол, О.Г. Гриб, І.Т. Карпалюк, А.О. Запорожець, Д.А. Гапон, С.С. Козлов, О.Ю. Заковоротний, В.П. Старенький, Н.М. Шматько, К.В. Камчатна-Степанова // Х.: ФОП Бровін О.В., 2022. – 212 с. ISBN 978-617-8009-72-4
В підручнику розглянуто підхід до проектування та експлуатації сучасних систем електропостачання, де присутні як традиційні, так і альтернативні джерела енергії, і для їх сумісної експлуатації необхідно вирішення цілої низки питань, що досягається об’єднанням їх у розумну енергосистему Smart Grid. Підручник призначено для студентів і аспірантів електроенергетичних спеціальностей.
Спеціальні розділи математики. Курс лекцій [Електронний ресурс]: навчальний посібник для здобувачів ступеня бакалавра за освітньою програмою «Комп’ютерно-інтегровані системи та технології в приладобудуванні» спеціальності 151 Автоматизація та комп’ютерно–інтегровані технології
Ю. В. Куц, Ю. Ю. Лисенко; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові дані (1 файл: 3 Мбайт). – Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. – 180 с.
Сучасний науково-технічний прогрес вимагає розроблення нових та адаптацію існуючих методів та алгоритмічно-програмних засобів вимірювань та контролю, засобів автоматизації виробничих процесів, постійного удосконалення методів оброблення та представлення результатів вимірювань. Все це вимагає знань та досвіду практичного застосування методів та критеріїв математичної статистики. Навчальний посібник складається з чотирьох розділів і містить матеріали лекцій з загальних питань, зокрема висвітлено питання перетворення Лапласа, теорії ймовірностей, математичної статистики та випадкових процесів. Кожний розділ супроводжується контрольними запитаннями з метою перевірки засвоєння знань, самоконтролю та самостійної роботи. Приведено довідковий матеріал для ознайомлення та розуміння процесів.
Даний посібник призначений для здобувачів ступеня бакалавра спеціальності «Автоматизація і комп’ютерно-інтегровані технології» та споріднених спеціальностей, а також наукових та інженерно-технічних працівників, фахівців, які займаються розробленням комп’ютерно-інтегрованих систем та технологій у галузі приладобудування.
Новітні системи та технології. Частина І. Загальні питання побудови та опрацювання даних в комп’ютерно-інтегрованих системах НКТД [Електронний ресурс] : навчальний посібник для здобувачів ступеня бакалавра за освітньою програмою «Комп’ютерно-інтегровані системи та технології в приладобудуванні» спеціальності 151 Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології
Ю.В. Куц, Ю.Ю. Лисенко, А.С. Момот; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові дані (1 файл: 2,59 Мбайт). –
Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. – 123 с.
Сучасний науково-технічний прогрес вимагає розроблення нових та адаптацію існуючих методів та алгоритмічно-програмних засобів вимірювань та контролю, засобів автоматизації виробничих процесів, постійного удосконалення методів оброблення та представлення результатів вимірювань. Все це вимагає знань та досвіду практичного застосування методів та критеріїв математичної статистики. Навчальний посібник складається з чотирьох розділів і містить матеріали лекцій з загальних питань, зокрема висвітлено питання перетворення Лапласа, теорії ймовірностей, математичної статистики та випадкових процесів. Кожний розділ супроводжується контрольними запитаннями з метою перевірки засвоєння знань, самоконтролю та самостійної роботи. Приведено довідковий матеріал для ознайомлення та розуміння процесів.
Даний посібник призначений для здобувачів ступеня бакалавра спеціальності «Автоматизація і комп’ютерно-інтегровані технології» та споріднених спеціальностей, а також наукових та інженерно-технічних працівників, фахівців, які займаються розробленням комп’ютерно-інтегрованих систем та технологій у галузі приладобудування.
Новітні системи та технології. Частина І. Загальні питання побудови та опрацювання даних в комп’ютерно-інтегрованих системах НКТД [Електронний ресурс] : навчальний посібник для здобувачів ступеня бакалавра за освітньою програмою «Комп’ютерно-інтегровані системи та технології в приладобудуванні» спеціальності 151 Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології
Ю.В. Куц, Ю.Ю. Лисенко, А.С. Момот; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні текстові дані (1 файл: 2,59 Мбайт). –
Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. – 123 с.
Широке використання комп’ютерної техніки створює нові умови для розвитку компютерно-інтегрованих систем неруйнівного контролю та технічної (КІС НКТД), що дає змогу автоматизувати процес контролю та діагностики, підвищити вірогідність контролю за рахунок виключення або зведення до мінімуму ролі оператора у прийнятті рішень, застосування більш потужних методів цифрового оброблення інформаційних сигналів, статистичних методів опрацювання експериментальних даних. Навчальний посібник присвячено питанням побудови новітніх автоматизованих КІС НКТД та технології опрацювання інформаційних сигналів в них та приведено приклади побудови таких систем.
Приведено довідковий матеріал для ознайомлення та розуміння процесів. Даний посібник призначений для здобувачів ступеня магістр спеціальності «Автоматизація і комп’ютерно-інтегровані технології» та споріднених спеціальностей, а також наукових та інженерно-технічних працівників, фахівців, які займаються розробленням комп’ютерно-інтегрованих систем та технологій у галузі приладобудування з метою реалізації неруйнівного контролю та діагностики об’єктів.
Запропоновано та досліджено нові технології будівництва електростанцій на основі відновлюваних джерел енергії.
Основи цифрової та аналогової схемотехніки. Комп’ютерний практикум.
Навчальний посібник – 2022
Розен В.П., Закладний О.О., Прядко С.Л., Смоляр В.Г.
У представленому посібнику викладено основні положення щодо виконання практичних робіт з застосуванням спеціальних комп’ютерних програм, тематика яких обіймає розділи курсу по вивченню цифрової електроніки та схемотехніки. Навчальне видання до виконання практичних робіт містить основні теоретичні відомості, програму роботи, вказівки для її виконання, зміст звіту та контрольні запитання.
Розглянуто принципи побудови комбінаційних пристроїв, суматорів, мультиплексорів, дешифраторів, пристроїв з запам’ятовуванням на цифрових логічних елементах. Наведено способи логічному опису їх роботи, а також основи аналізу та спрямованого синтезу пристроїв з необхідними технічними характеристиками. Основну увагу приділено схемотехнічній реалізації різноманітних функцій електронних пристроїв з перевіркою виконаних завдань. Метою практичних робіт є отримання студентом необхідних навиків синтезу електронних схем для подальшого застосування при вивченні професійно-орієнтованих дисциплін.
Навчальне видання призначене для здобувачів ступеня бакалавра за спеціальністю 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка», освітньою програмою «Інжиніринг інтелектуальних електротехнічних та мехатронних комплексів».
Електропривод з вентильним двигуном. Розрахунково-графічна робота [Електронний ресурс]: навчальний посібник для здобувачів ступеня бакалавра за освітніми програмами «Енергетичний менеджмент та енергоефективні технології», «Системи забезпечення споживачів електричною енергією» спеціальності 141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
В.П. Розен, О.О. Закладний, С.Л. Прядко; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Електронні тестові дані (1 файл: 1,05 Мбайт). –
Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022.
У представленому навчальному посібнику викладено основні положення щодо виконання розрахунково-графічної роботи, тематика якої обіймає розділи курсу електроприводу з вентильним електродвигуном навчальної дисципліни «Електропривод» Наведено розрахункові завдання та послідовність виконання завдань.
Розглянуто процедуру розрахунку статичних та динамічних характеристик електроприводів змінного струму з синхронним двигуном та статичним перетворювачем, побудову графіків навантажувальних діаграм, а також розрахунок енергетичних показників: втрат енергії, коефіцієнта корисної дії та коефіцієнта потужності.
Навчальне видання призначене для здобувачів ступеня бакалавра за спеціальністю 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка», за освітніми програмами «Енергетичний менеджмент та енергоефективні технології», «Системи забезпечення споживачів електричною енергією».
Посібник з математики для слухачів підготовчих курсів. Навчальний посібник
Батечко Н.Г., Панталієнко Л.А., Хайдуров В.В., Цюпій Т.І., Шостак С.В. НУБіП України, 2022 р. 250 с.
Пневматика та пневмоприводи [Електронний ресурс]: конспект лекцій для здобувачів освітнього ступеня «Бакалавр» спеціальності 131 «Прикладна механіка» освітньо-професійної програми «Прикладна механіка» денної та заочної форм навчання
Л.О. Кривопляс-Володіна, С.В. Токарчук, З.А. Бурова – К.: НУХТ, 2022. 105 с.
Пневматика та пневмоприводи [Електронний ресурс]: лабораторний практикум для здобувачів освітнього ступеня «бакалавр» спеціальності 131 «Прикладна механіка» освітньо-професійної програми «Прикладна механіка» денної та заочної форм навчання
уклад. Л.О. Кривопляс-Володіна, С.В. Токарчук, З.А. Бурова – К.:
НУХТ, 2022. 63 с.
Методичні вказівки до лабораторних занять з курсу
«Теорія ймовірностей, імовірнісні процеси та математична статистика»
(модуль 1)
Б.Б. Млинко, М.Є. Фриз. – Тернопіль : Вид-во ТНТУ імені І. Пулюя, 2022. – 14 с.
2021 рік
Енергоефективність та прогнозування енергоспоживання на різних ієрархічних рівнях економіки: методологія, прогнозні оцінки до 2040 року
Кулик М.М., Маляренко О.Є. , Майстренко Н.Ю. , Станиціна В.В., Куц Г.О. – Київ, «Наукова думка», 2021. – 236 с. ISBN 978-966-00-1739-9.
У монографії представлено нові розробки методів визначення показників енергетичної ефективності на різних ієрархічних рівнях з урахуванням впливу екологічного фактору, надано методичні підходи до визначення потенціалів енергозбереження: структурного (при зміні структури економіки в цілому та структури промислових секцій економіки) і технологічного (теоретичного, технічно можливого та економічно доцільного) на різних ієрархічних рівнях економіки.
Запропоновано удосконалені методи прогнозування попиту на енергетичні ресурси (нормативний та прямого рахунку) на різних ієрархічних рівнях економіки та запропоновано комплексний метод, що дозволяє узгодити прогнози, отримані на різних ієрархічних рівнях за відповідними показниками, підвищити точність отриманих прогнозів, зменшити кількість прогнозних варіантів. Приведено прогнозні оцінки попиту на паливо (в цілому, вугілля, природний газ, нафтопродукти), електричну енергію, теплову енергію до 2040 року.
Для наукових та інженерно-технічних працівників, які займаються проблемами оцінки енергоефективності, обсягів енергозбереження та прогнозування енергоспоживання, а також для викладачів, аспірантів та студентів за відповідними спеціальностями.
2020 рік
Взаємозв’язки в системі продовольство, енергія та вода для сталого розвитку: інтегроване моделювання та надійне управління
під ред. Загороднього А.Г., Єрмольєва Ю.М., Богданова В.Л., Єрмольєвої Т.Ю. – Київ, «Академперіодика», 2020 – 446 с. Кулик М.М., Шульженко С.В., Нечаєва Т.П., Каплін М.І., Лещенко І.Ч. Розділ 4. Методологія і ієрархічна система математичних моделей прогнозування довгострокового розвитку національної енергетики в умовах невизначеності. С. 119–157.
Ця збірка статей узагальнює поточні результати досліджень, виконаних у рамках спільного проєкту Національної академії наук України та Міжнародного інституту прикладного системного аналізу, м. Лаксенбург, Австрія. Основною метою даної монографії є аналіз складних проблем інтегрованого надійного управління взаємозалежними системами забезпечення продуктами харчування, енергетикою, водою, в умовах сталого розвитку довкілля та соціуму, які неможливо розв’язати за допомогою наявних традиційних підходів. Проєкт спрямований на розробку багатомодельної стратегічно-адаптивної системи підтримки прийняття рішень, яка інтегрує не лише національні моделі, а й ті, що діють у глобальному масштабі, тим самим даючи розробникам змогу знайти компроміси та синергію різних політик, що дозволяє діалог між національними та міжнародними зацікавленими сторонами. Ця система включає в себе базу даних та панель інструментів негладких алгоритмів стохастичної оптимізації для зв’язування розподілених моделей з асиметричною інформацією, масштабні проблеми машинного навчання та штучного інтелекту, зокрема, глибокої штучної нейронної мережі.
Книга призначена для науковців і фахівців у галузі моделювання та управління безпечним використанням продовольчих, водних і енергетичних ресурсів, а також осіб, що приймають рішення в галузі безпеки та сталого розвитку.
2018 рік
Інститут загальної енергетики НАН України. Історія та сьогодення
За ред. М.М. Кулика / Інститут загальної енергетики НАН України. – Київ: Інститут загальної енергетики НАН України, 2018. – 44 с.
ISBN 978-966-02-8532-3.
Видання містить матеріали з історії утворення та становлення Інституту загальної енергетики Національної академії наук України. Наведено інформацію про засновників, цілі створення і подальший розвиток Інституту, який став однією з небагатьох наукових установ країни, які на світовому рівні виконують дослідження з комплексних проблем довгострокового прогнозування розвитку енергетики в сучасних економічних, політичних та міжнародних умовах. Надано дані про видатних українських вчених, які працювали в Інституті. Наведено найбільш вагомі результати наукових досліджень, які отримані науковцями Інституту загальної енергетики НАН України, інформацію стосовно важливих державних документів, підготовлених колективом, та результати міжнародної співпраці.
Для наукових працівників, аспірантів та студентів енергетичних спеціальностей вищих навчальних закладів та всіх, хто цікавиться історією та сьогоденням української науки.
Теплообмін між повітрям та плівкою рідини, що стікає по профільованій поверхні
Дубровський В.В., Підвисоцький О.М., Шрайбер О.А. – Інститут загальної енергетики НАН України. – К.: Інститут загальної енергетики НАН України, 2018. – 78 с. ISВN 978-966-02-8460-9.
На відміну від відомих досліджень покращення теплообміну потоку рідини або газу зі стінкою за рахунок утворення в ній заглиблень, запропоновано використати подібне профілювання поверхні, уздовж якої тече плівка рідини, для інтенсифікації її теплообміну з газовим середовищем. На основі проведених експериментальних досліджень відкрито явище аномального підвищення (у 2,5 – 2,8 разів) інтенсивності теплообміну рідини з газом на профільованих поверхнях. Отримано узагальнюючі формули для коефіцієнтів тепловіддачі від плівки до поздовжнього або поперечного потоку повітря. Розроблено рекомендації щодо вибору найбільш ефективної теплообмінної поверхні.
Для інженерів, наукових співробітників, аспірантів і студентів, які цікавляться проблемами контактного теплообміну та його інтенсифікації стосовно до промислових пристроїв.
2017 рік
Концептуальні підходи до розвитку енергетики України (аналітичні матеріали)
Кулик М.М., Горбулін В.П., Кириленко О.В. – Інститут загальної енергетики НАН України, 2017. – 78 с. ISВN 978-966-02-8281-0.
У представлених аналітичних матеріалах викладено результати досліджень з оцінки макроекономічних показників розвитку галузей економіки України та на їх основі розроблено прогнози попиту на основні види енергоресурсів. Отримані результати використано для дослідження стану та розроблення напрямів і рівнів розвитку окремих секторів енергетичної галузі на період до 2040 року. Виділено також екологічні проблеми, питання енергетичної безпеки та визначено обсяги, джерела й механізми необхідного інвестування в енергетичний сектор країни.
Видання розраховане на фахівців, що приймають управлінські рішення з питань забезпечення подальшого розвитку енергетики, а також наукових та інженерно-технічних працівників, менеджерів, які працюють у сфері паливно-енергетичного комплексу. Може бути корисним викладачам та студентам вишів.
Теоретичні та прикладні основи економічного, екологічного та технологічного функціонування об’єктів енергетики
Артемчук В.О., Білан Т.Р., Блінов І.В. та ін. [за ред. А.О. Запорожця, Т.Р. Білан]. – Національна академія наук України. Відділення фізико-технічних проблем енергетики. – Київ, 2017. – 312 с. (17,6 обл.-вид. арк.). – Тираж 300 пр. – ISBN 978-966-02-8331-2.
В монографії розглянуті питання розвитку енергетичної галузі України. Проаналізовані методи та моделі керування окремих сегментів ринку електричної енергії. Наведено сучасні методи і засоби моніторингу енергетичних об’єктів на етапах виробництва, транспортування і споживання електричної та теплової енергії. Викладено результати аналізу та візуалізації даних моніторингу стану навколишнього середовища для вирішення задач управління екологічною безпекою об’єктів енергетики.
Для наукових співробітників, інженерів, а також викладачів, аспірантів і студентів вищих навчальних закладів, що займаються проблемами модернізації та функціонування енергетичних об’єктів.
2014 рік
Енергоекономічний аналіз сполучених систем генерації електричної енергії і теплоти
Енергетика. Дубовський С.В. Енергоекономічний аналіз сполучених систем генерації електричної енергії і теплоти. – К. – Наукова думка. – 2014 – 186 с. (14,95 ум. друк. арк.) – Тираж 300 прим. – ISBN 978-966-00-1447-3.
У межах термодинамічного підходу наведено нове вирішення наукової проблеми розподілу витрат енергії між продуктами реальних процесів і циклів тепломеханічного перетворення прямого і зворотного спрямування, на яких базується функціонування сполучених систем генерації електричної і теплової енергії – комбінованого виробництва електричної енергії та теплоти, теплоти і холоду з використання електричної енергії. Подано теоретичні засади, методи і засоби визначення енергоємності проміжних і кінцевих продуктів комбінованих виробництв практично важливих типів, агреговані моделі та інженерні методики енергоекономічного аналізу і прогнозування їх розвитку як двопродуктової складової електроенергетичного комплексу.
Політика енергоефективного розвитку та зміни клімату
У співавторстві з науковцями: членом Міжвідомчої комісії з науково-технологічної безпеки при Раді національної безпеки і оборони України В.Я. Шевчуком, Інституту держави і права імені В.М. Корецького НАН України акад. НАПрН України Н.Р. Малишевою, Науково-дослідного економічного інституту Міністерства економічного розвитку і торгівлі України чл.-кор. НАН України І.Г. Манцуровим, Національного університету водного господарства та природокористування акад. НААН України А.В. Яциком та іншими вийшла монографія пров. наук. співроб. канд. техн. наук, ст. наук. співр. Б.А. Костюковського та завідуючого відділу, канд. техн. наук С.В. Шульженка:
Політика енергоефективного розвитку та зміни клімату . Монографія / В.Я. Шевчук, Н.Р. Малишева, Т.Т. Ковальчук, І.Г. Манцуров та ін. // За ред. В.Я. Шевчука – К.: ЦП «Компринт». – 2014. – 218 с. (123,5 ум. друк. арк.). – Тираж 350 прим. – ISBN 978-617-7202-18-8.
Перехід до політики енергоефективного розвитку України в умовах глобальних змін клімату є об’єктивно обумовленим процесом. Лише так можна досягти динамічного зростання валового внутрішнього продукту та скорочення його енерго- й вуглецеємності, що є шляхом вирішення гострих економічних, соціальних, екологічних проблем, забезпечення національної, зокрема, енергетичної безпеки держави.
У книжці продіагностовано сучасні проблеми економічного розвитку України в умовах глобальних змін клімату, проаналізовано державні стратегічні документи, згідно з якими мала б розвиватися національна економіка. Основна увага приділена базовим галузям і секторам – промисловості, енергетиці, транспорту, житлово-комунальному господарству, аграрно-промисловому комплексу. Розкрито проблеми формування і реалізації державної стратегії розвитку, обґрунтовано напрями державного регулювання енергоефективного розвитку економіки України в контексті імплементації Угоди про асоціацію між Україною та Європейським Союзом.
Енергетика. Вступ до теорії енергоефективності багаторівневих систем: методи та моделі енергетичного менеджменту в системі житлово-комунального господарства
У співавторстві з науковцями Інституту технічної теплофізики НАН України О.М. Ковалко та О.В. Новосельцевим вийшла монографія мол.наук.співр. Т.О. Євтухової:
Енергетика. Вступ до теорії енергоефективності багаторівневих систем: методи та моделі енергетичного менеджменту в системі житлово-комунального господарства / [О.М. Ковалко, О.В. Новосельцев, Т.О. Євтухова] // Національна академія наук України. Інститут технічної теплофізики – Київ. – 2014. – 252 с. (15,5 ум. друк. арк.) – Тираж 300 прим. – ISBN 978-966-02-7257-6.
У монографії розглянуто методи і моделі багаторівневих систем управління і регулювання у сфері енергоефективності та енергозбереження, що охоплюють державний і місцевий рівні, рівні промислових і комунальних підприємств та споживачів вироблених товарів і послуг, з урахуванням специфіки житлово-комунального господарства. На базі положень теорії ієрархічних багаторівневих систем та теорії управління великими системами визначено основні структурно-функціональні блоки моделі організаційно-технологічного управління у складних системах такого роду, а саме моделі багаторівневого енергетичного менеджменту. Показано нові можливості застосування процедур теоретико-множинного підходу до управління багаторівневими системами, сформульовано методичні основи формалізації й координування взаємодії елементів та підсистем.
Для наукових та інженерно-технічних працівників, які займаються проблемами енергетики, енергетичного менеджменту та енергозбереження, а також для викладачів, аспірантів і студентів старших курсів університетів за відповідними спеціальностями.
2013 рік
Енергетитка. Економіко-математичне моделювання енергетичних систем
Енергетитка. Економіко-математичне моделювання енергетичних систем / [Добровольський В.К., Стогній О.В., Костюк В.О., Каплін М.І.]; Ін-т загальної енергетики НАН України – К.: Наукова думка, 2013. – 252 с. (Ум. друк. арк. 20,48; Обл.-вид. арк. 20,0). – 300 прим. – ISBN 978-966-00-1269-1.
У монографії викладено можливості економіко-математичних оптимізаційних моделей виробничого типу, описано з модельної точки зору техніко-економічні особливості функціонування систем енергетики. Наведено приклад побудови балансово-оптимізаційних моделей виробничого типу на основі поняття технологічного способу Канторовича, а також похідної модифікованої моделі Леонтьєва, орієнтованої на цінові розрахунки. Сформовано набори вихідних даних моделей, розраховано обсяги виробництва і споживання електричної енергії й адекватних цін. Викладено результати досліджень ядерно-паливного циклу методами економіко-математичного моделювання та виконано техніко-економічні оцінки вартості електричної енергії АЕС. Подано економіко-математичну модель взаємопов’язаних мережних систем електро- та водопостачання і наведено оцінки впливу режимних та економічних факторів взаємодії мереж на вузлові ціни постачання води та електричної енергії. На CD, що додається, розміщено вихідні набори даних економіко-математичних моделей, результати розрахунків, програмне забезпечення з інструкціями.
2011 рік
Закономірності міграції техногенних радіонуклідів на меліоративних системах чорнобильської зони відчуження за результатами досліджень 1986-2004 рр.
Шевченко О.Л., Козицький О.М. , Насєдкін І.Ю. та ін. Закономірності міграції техногенних радіонуклідів на меліоративних системах чорнобильської зони відчуження за результатами досліджень 1986 – 2004 рр.– Херсон: Олді-плюс, 2011. – 416 с.
У написанні Розділу 8.2. цієї монографії «Моделювання перенесення радіоактивних речовин у відкритих водотоках» брав участь ст.наук.спвроб. Інституту загальної енергетики НАН України канд.техн.наук В.П. Сизоненко.
2010 рік
Энергетика: История, настоящее и будущее. Т. 4. Возобновляемая энергетика. Функционирование и развитие энергетики в современном мире
Дубовський С.В. брав участь у виданні колективної монографії «Энергетика: История, настоящее и будущее. Т. 4. Возобновляемая энергетика. Функционирование и развитие энергетики в современном мире» (г. Киев. – ООО Редакция издания «Энергетика: история настоящее и будущее», 2010. – 612 с. – Часть 7. Основные тенденции развития мировой энергетики. – С. 536–597).
2008 рік
Энергоэффективность и определение потенциала энергосбережения в нефтепереработке
Гнедой Н.В., Маляренко Е.Е. Энергоэффективность и определение потенциала энергосбережения в нефтепереработке. Ін-т загальної енергетики НАН України – К.: Наукова думка, 2013. – 182 с. (Ум. друк. арк. 11,5; Обл.-вид. арк. 13,5). – 300 прим. – ISBN 978-966-00-0713-0.
У монографії запропоновано новий підхід до розподілення енерговитрат у комплексному виробництві продуктів із нафти і методичні положення оцінки енергоефективності технологічних процесів для розрахунку потенціалу енергозбереження, що повинно враховуватися при розробці довгострокових проектів розвитку нафтопереробних заводів.
Для фахівців із енергозбереження, а також у нафтопереробній галузі, аспірантів і студентів.
Энергетика: История, настоящее и будущее. Т. 3. Развитие тепловой и атомной энергетики
Дубовський С.В. брав участь у виданні колективної монографії «Энергетика: История, настоящее и будущее. Т. 3. Развитие тепловой и атомной энергетики» (г. Киев – ООО Редакция издания «Энергетика: история, настоящее и будущее», 2008. – 528 с. – Раздел 4.4. Малые и блочные электростанции. С. 223–230).
2007 рік
Зведений прогноз науково-технологічного, інноваційного розвитку України на найближчі 5 років та наступне десятиліття
Центром досліджень науково-технічного потенціалу та історії науки ім. Г.М. Доброва НАН України видано монографію «Зведений прогноз науково-технологічного, інноваційного розвитку України на найближчі 5 років та наступне десятиліття».Розділ 7.«Енергозбереження, нетрадиційні та відновлювані джерела енергії, воднева енергетика» підготовлений науковцями Інституту загальної енергетики НАН України М.М. Куликом, О.В. Новосельцевим, В.Д. Білодідом, М.В. Гнідим, С.В. Дубовським (м. Київ, вид-во. «Фенікс», 147 с.).
2005 рік
Глобальні зміни клімату: економіко-правові механізми імплементації Кіотського протоколу в Україні
Інститутом законодавства Верховної Ради України видано монографію В.Я. Шевчука, Н.П. Іваненко (Інститут загальної енергетики НАН України), С.Х. Кублашова та ін. «Глобальні зміни клімату: економіко-правові механізми імплементації Кіотського протоколу в Україні» (м. Київ, вид-во «Геопринт», 150 с.).
2004 рік
Паливно-енергетичний комплекс України у контексті глобальних енергетичних перетворень
Шидловський А.К., Стогній Б.С., Кулик М.М. та ін. Паливно-енергетичний комплекс України у контексті глобальних енергетичних перетворень.– Київ: вид-во «Українські енциклопедичні знання», 2014. – 468 с.