UDC 004.032.26
Ye. Bodyanskiy, O.Vynokurova, P. Mulesa, O. Slipchenko
Kharkiv National University of Radio Electronics,
Control Systems Research Laboratory

SELF-ORGANIZING MAP AND ITS LEARNING IN THE FUZZY CLUSTERING-CLASSIFICATION TASKS

© Bodyanskiy Ye., Vynokurova O., Mulesa P., Slipchenko O., 2014

Запропоновано комбінований метод самонавчання-навчання самоорганізовної мапи (SOM-LVQ), що дає змогу підвищити якість обробки інформації за умов класів, що перетинаються внаслідок раціонального вибору параметра кроку навчання і введення спеціальної процедури нечіткого виведення в процесі класифікації-кластеризації, який проходить як з зовнішнім навчальним сигналом, так і без нього. Як міру подібності функцій сусідства і належності використовуються косинусоїдальні конструкції, що дають змогу забезпечити процесам самонавчання-навчання більшу гнучкість і надати їм низку нових корисних властивостей.
Ключові слова: комбінований метод самонавчання-навчання самоорганізовної мапи, кластеризація, класифікація, класи, що перетинаються.

In the paper, combined self-learning and learning method of self-organizing map (SOM-LVQ) is proposed. Such method allows to increase quality of information processing under condition of overlapping classes due to rational choice of learning rate parameter and introducing special procedure of fuzzy reasoning in the clustering-classification process, which occurs both with external learning signal (“supervised”), and without one (“unsupervised”). As similarity measure of neighborhood function or membership one, cosine structures are used, which allow to provide a high flexibility due to self-learning-learning process and to provide some new useful properties.
Key words: combined self-learning and learning method of self-organizing map, clustering, classification, overlapping classes.

Література – 17

УДК 681.787.2
Ja. Ilnytskyi1, Yu. Holovatch1, Yu. Kozitsky2, H. Ilnytskyi3
1Institute for Condensed Matter Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine
2 Maria Curie-Skłodowska University
3Danylo Halytsky Lviv National Medical University

COMPUTER SIMULATIONS OF A STOCHASTIC MODEL FOR THE NON-IMMUNE DISEASE SPREAD

© Ilnytskyi Ja., Holovatch Yu., Kozitsky Yu., Ilnytskyi H., 2014
Наведено модель поширення неімунного захворювання, а також алгоритміч¬ний підхід і відповідні результати свого дослідження за допомогою комп'ютерного моделювання. Модель являє собою узагальнення моделі SIS з рівномірним двовимірним просторовим розподілом особин, що перебувають в еволюції типу Маркова з дискретним часом. Описано авторський підхід і наведено попередні результати, отримані для випадку відомого розподілу особин на сторонах простої квадратної решітки та одно¬параметричну стохастичу динаміку (синхронно модель SIS на квадратної решітці з різною кількістю сусідів).
Ключові слова: епідеміологія, комп'ютерне моделювання, SIS модель, кри¬тичні явища.

We present a model of the non-immune disease spread, as well as an algorithmic approach and the corresponding results of its study by computer simulations. The model is a generalization of the SIS model with the uniform two-dimensional spatial distribution of individuals undergoing a Markov-type evolution with discrete time. In this work, we describe our approach and present a number of the preliminary results obtained for the case of the quenched distribution of individuals on the sites of a simple square lattice and the one-parameter stochastic dynamics (synchronous model on a square lattice with varying number of neighbors). The dynamical properties of the model are studied in terms of the behavior of the fraction of the infected individuals as well as of the maximum size and dimension of the largest cluster formed by them. These properties are found to be affected by the effective range of the local infectivity, which demonstrates the role of the underlying graph of the individual communications on the global disease spread. The presented approach allows for numerous extensions, including the possibility to consider non-homogeneous spatial distributions and various forms of the stochastic dynamics.
Key words: epidemiology, computer simulations, SIS model, critical phenomena

Кількість посилань 18

УДК 519.7
V. Lytvynenko
Kherson National Technical University ,
Dept. of Informatics & Computer Science

HYBRID SWARM NEGATIVE SELECTION ALGORITHM FOR DNA-MICROARRAY DATA CLASSIFICATION

 Lytvynenko V., 2014
В роботі запропоновано метод класифікації. Він заснований на комбінованому алгоритмі негативної селекції, який був спочатку розроблений для задач бінарної класифікації. Точність розробленого алгоритму була перевірена експериментальним шляхом з використанням наборів даних мікрочіпів. Експерименти підтвердили, що напрямок змін, внесених в розроблений алгоритм підвищує точність у порівнянні з іншими алгоритмів класифікації.
Ключові слова: алгоритм вибору, класифікатор, мікрочіп даних, аналіз головних компонентів, імпульсне перетворення, відбір ознак.

In the paper, a classification method is proposed. It is based on Combined Swarm Negative Selection Algorithm, which was originally designed for binary classification problems. The accuracy of developed algorithm was tested in an experimental way with the use of microarray data sets. The experiments confirmed that direction of changes introduced in developed algorithm improves its accuracy in comparison to other classification algorithms.
Key words: Negative Selection Algorithm, Swarm Selection Algorithm, Classifier, DNA-Microarray Data, Principal Component Analysis, Wavelet transformation, Feature reduction, Feature selection.

Література – 35

UDC 004.942, 53.089.6
T. Marusenkova
Lviv Polytechnic National University
Software department

ANALYTIC SOLUTION FOR THE PROBLEM OF IN-SITU CALIBRATING MAGNETOMETRIC 3D-PROBES BASED ON NON-ORTHOGONALLY PLACED HALL DEVICES

© Marusenkova T., 2014
Запропоновано методику in-situ калібрування 3D-зонтів магнітного поля з лінійними вихідними характеристиками давачів за відомих параметрів кутового розсуміщення їхніх площин з гранями підкладки зонта. Одержані аналітичні вирази для розрахунку лінійних коефіцієнтів. Експериментально підтверджено ефективність запро¬понованої методики.
Ключові слова: 3D-зонд магнітного поля, методика калібрування, in-situ калібрування, давачі Холла.

This work presents a method of in-situ calibrating 3D magnetic sensors based on Hall devices that have linear field characteristics and are non-orthogonal, with known position of each Hall device in relation to the 3D sensor’s substrate. Formulas for calculation of Hall devices linear coefficients are obtained. The method’s efficiency is proved experimentally.
Key words: 3D magnetic sensors, calibration method, in-situ calibration, Hall devices

Кількість посилань 11

UDK 681.142.2; 622.02.658.284; 621.325
Y. Pelech, D. Peleshko
National University “Lviv Polytechnic”,
Department of Information Technology Publishing

MARKING SPEECH SIGNAL BASED ON FACTOR HOLDER SMOOTHNESS AND FAST FOURIER TRANSFORM

© Pelekh Y., Peleshko D., 2014

За допомогою використання показника гладкості Гельдера на спектрі мовного сигналу запропоновано покращений метод маркурування мовних сигналів. Особливістю методу є висока точність декодування водяного знаку та інваріантність від оригінальних даних, сигналу та водяного знаку.
Ключові слова: мовний сигна, цифрови водяний знак, показник Гельдера, квазістаціонарна ділянка, гладкість функції, спектр сигналу, швидке перетворення Фур’є.

A new improved method of speech signals marking is presented. The method is based on employing of Hölder condition to speech signal spectrum. The key features of this method are its high accuracy during watermark decoding and independence from original data like speech signal and watermark.
Keywords: speech signal, digital watermark, Hölder condition, quasistationary, smooth function, signal spectrum, fast Fourier transform.

Література – 8

004.032.26

О. Tyshchenko, I. Pliss
Kharkiv National University of Radioelectronics,
Control System Research Laboratory

AN EVOLVING RESERVOIR NEO-FUZZY NETWORK FOR TIME SERIES PREDICTION

© Tyshchenko O., Pliss I., 2014

Компютінгове сховище – це парадигма навчання періодичних нейронних мереж на основі використання рекуррентної частина (так званого “резервуара”) інших показників. Еволюція систем визначила новий підхід, який фокусується на навчанні нечітких систем, щоі мають своїми параметрами їх структуру адаптації он-лайн. У даній роботі розвивається сховище нео-нечітка мережі, побудованої з використанням елементів затримки і нелінійних нео-нечітких синапсів, що означає еволюціонування систем і м’які обчислення об’єднуються в нову обчислювальну систему.
Ключові слова: сховище обчислювальне, еволюціонуюча система, гібридна система, нео-нечіткої нейрон, онлайн процедура навчання, прогнозування.

Reservoir Computing is a paradigm of training Recurrent Neural Networks based on treating the recurrent part (the so-called “reservoir”) differently from the readouts. This paradigm has become so popular recently due to its computational efficiency and the fact that it’s enough to train only a supervised readout. Meanwhile Evolving Systems define a new approach which focuses on learning fuzzy systems that have both their parameters and their structure adapting on-line. In this paper an evolving reservoir neo-fuzzy network is built using time delay elements and nonlinear neo-fuzzy synapses which means that Reservoir Computing, Evolving Systems and Soft Computing are combined in a new computational system.
Keywords: reservoir computing, evolving systems, hybrid systems, neo-fuzzy neuron, online learning procedure, prediction.

Література – 18

УДК 621.382
Р. Базилевич, Р. Кутельмах, А. Томчук
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра програмного забезпечення

РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧІ КОМІВОЯЖЕРА ВЕЛИКИХ РОЗМІРНОСТЕЙ МЕТОДОМ СПІЛЬНИХ РЕБЕР

© Базилевич Р., Кутельмах Р., Томчук А., 2014
Досліджено евристичні алгоритми розв'язання задачі комівояжера: найближчого сусіда, 2-Opt, 3-Opt, Ліна-Кернігана та Ліна-Кернігана-Гельсгауна. Здійснено порівняльний аналіз часу роботи алгоритмів та якості отриманих розв'язків. Запропоновано декомпозиційний метод знаходження розв’язків задачі комівояжера на основі спільних ребер.
Ключові слова: задача комівояжерaа, NN, 2-Opt, 3-Opt, алгоритм Ліна-Кернігана, алгоритм Ліна-Кернігана-Гельсгауна, евристика, велика розмірність.

Existing heuristic algorithms for solving traveling salesman problem, such as Nearest Neighbor, 2-Opt, 3-Opt, Lin-Kernighan and Lin-Kernighan-Helsgaun have been investigated in this work. The algorithms have been compared in terms of running time and solution quality. Decomposition approach, based on using common edges in multiple solutions, has been proposed.
Key words: traveling salesman problem, NN, 2-Opt, 3-Opt, Lin-Kernighan, LKH, heuristics, large-scale.
Кількість посилань 10

УДК 004.738.5
А. Берко1, В. Висоцька2, Л. Чирун3
Національний університет “Львівська політехніка”,
1кафедра загальної екології та екоінформаційних систем,
2кафедра інформаційних систем та мереж,
3кафедра програмного забезпечення

ТЕОРЕТИКО-МНОЖИННА МОДЕЛЬ СИСТЕМ ЕЛЕКТРОННОЇ КОНТЕНТ-КОМЕРЦІЇ

© Берко А., Висоцька В., Чирун Л., 2014
Проаналізовано основні проблеми електронної контент-комерції та функціональних сервісів опрацювання контенту. Запропонована модель дає можливість створити методи та засоби опрацювання інформаційних ресурсів в системах електронної контент-комерції та реалізувати підсистеми формування, управління та супроводу контенту.
Ключові слова: інформаційний ресурс, комерційний контент, контент-аналіз, контент-моніторинг, контентний пошук, система електронної контент-комерції.

General problems of electronic content commerce and functional services of content processing are analyzed in the article. Proposed model gives an opportunity to create a method and instrument of information resources processing in electronic commerce systems and to implement the subsystem of content formation, management and support.
Key words: information resources, commercial content, content analysis, content monitoring, content search, electronic content commerce systems.

Література – 8

УДК 004.519.7 (045)
А. Вавіленкова
Національний авіаційний університет

ЗАСТОСУВАННЯ ФОРМАЛЬНИХ АЛГОРИТМІВ У СТРУКТУРНІЙ ЛІНГВІСТИЦІ

© Вавіленкова A., 2014
Проаналізовано концепцію роботи формальних алгоритмів, наведено приклад ви¬користання команд машини Тюрінга для аналізу речення природною мовою. Запропо¬новано алгоритм автоматизованої лінгвістичної обробки електронних документів на основі побудови логіко-лінгвістичних моделей речень.
Ключові слова: природна мова, формальні алгоритми, семантична структура, логіко-лінгвістична модель, текстова база.

The article analyzes the concept of formal algorithms; it demonstrates an example of using the commands of Turing machine to analyze natural language sentence. The research proposes the algorithm of automated linguistic processing of electronic documents based on constructing logico-linguistic models of sentences.
Key words: natural language, formal algorithms, semantic structure, logico-linguistic model, text base.

Кількість посилань 11

УДК 004.05
Є. Гнатчук
Хмельницький національний університет,
кафедра системного програмування

ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ ФОРМУВАННЯ ВИМОГ ДО ЕКСПЕРТНИХ СИСТЕМ ТЕХНІЧНОГО ДІАГНОСТУВАННЯ

© Гнатчук Є., 2014
Розглянуто особливості експертних систем технічного діагностування як програмних систем. Досліджено методи формування вимог до програмного забезпечення та можливість їх застосування під час формування вимог до експертних систем технічного діагностування.
Ключові слова: вимоги, програмне забезпечення, експертні системи технічного діагностування.

The singularity of expert systems of technical diagnosing as program systems are considered in article. Methods of formation of software requirements and possibility of their use when forming requirements to expert systems of technical diagnosing were probed.
Key words: requirements, software, expert systems of technical diagnosing.

Кількість посилань 9

УДК 517.957:550.837
Л. Журавчак, Ю. Федоришин
Карпатське відділення інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України

РОЗПІЗНАВАННЯ ПРОВІДНИХ ТА ВИСООМНИХ ВКЛЮЧЕНЬ У КУСКОВО-ОДНОРІДНОМУ ПІВПРОСТОРІ ПРИ МАТЕМАТИЧНОМУ МОДЕЛЮВАННІ УСТАЛЕНИХ КОЛИВАНЬ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПОЛЯ

© Журавчак Л., Федоришин Ю., 2014

Для кусково-однорідного провідного півпростору розглянуто аналітично-числову методику знаходження компонент векторів напруженості електромагнітного поля, збудженого стороннім джерелом струму. Проведено числові експерименти для повної, з ураху¬ванням струмів зміщення, та квазістаціонарної моделей, досліджено вплив включення з вищою та нижчою, ніж у геосередовищі, провідністю на розподіл поля на денній поверхні.
Ключові слова: система рівнянь Максвелла; система рівнянь Гельмгольца; уста¬лені коливання електромагнітного поля; непрямий метод граничних елементів.

The numerical-analytic technique for finding electric and magnetic components of electromagnetic field in a piecewise homogeneous conductive half-space is suggested. Electromagnetic field is excited by a horizontal contour with current harmonically changing in time. The problem is formulated and solved by means of the boundary element method.
Key words: Maxwell's equation system, the Helmholtz equation system, established EMF fluctuations; indirect boundary element method.

Кількість посилань 11

УДК 621.372:538.56

М. Копитчук, В. Передерій
Одеський національний політехнічний університет,
кафедра комп’ютерних інтелектуальних систем та мереж
Миколаївський національний університет ім. О.М. Сухомлинського,
кафедра комп’ютерних систем та мереж

ВИЗНАЧЕННЯ НЕЧІТКИХ СИТУАЦІЙ ВПЛИВУ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА НА КОГНІТИВНИЙ СТАН ОСОБИ, ЩО ПРИЙМАЄ РІШЕННЯ В ЕРГАТИЧНИХ СИСТЕМАХ

© Копитчук М., Передерій, В., 2014
Розроблено нечіткі класифікатори, які дають можливість описати з максимальною точністю фактори, для яких немає відомих точних закономірностей і для яких необхідно провести асоціацію між якісною та кількісною оцінками факторів, які впливають на особу при прийнятті рішення.
Ключові слова: особа, що приймає рішення, фактори навколишнього середовища, нечіткі множини, нечіткі класифікатори.

Fuzzy classifiers which allow to accurately describe the factors for which there are no strict regularities and one must associate quantitative and qualitative assessments of factors which influence the individual while decision-making.
Key words: individual making a decision, environmental factors, fuzzy sets, fuzzy classifiers.

Кількість посилань 10

УДК [004.942:519.85]:630*228.3
Л. Лотиш
Національний лісотехнічний університет України

МАТЕМАТИЧНІ ТА ПРОГРАМНІ АСПЕКТИ МОДЕЛЮВАННЯ ВІКОВОЇ СТРУКТУРИ РОЗВИТКУ ДВОВИДОВОГО ЛІСУ

© Лотиш І., 2014
Розглянуто математичне моделювання еволюції двовидового середньоширотного лісу з врахуванням вікової структури та створено програмне забезпечення для моделювання системи. Моделювання здійснюється числовим аналізом динамічної системи рівнянь методом Рунге–Кутта. Послідовно описано побудову моделі, що враховує як міжвидову конкуренцію, так і інші фактори: освітлення, заболочення, вікову структуру, кількість опадів, зовнішні впливи. Наведено результати моделювання, отримані на створеному програмному комплексі. Показано можливості використання створеної моделі локального рівня для інформаційного забезпечення розроблення та підтримки прийняття рішень у лісовому господарстві.
Ключові слова: лісове господарство, прогнозування, інформаційні системи, моделювання.

Simulation is carried out by numerical analysis of the dynamic system equations by the Runge-Kutta method. Consistently described the construction of a model that takes into account both interspecies competitionand ranks of other factors: light, water-logging, age structure, rainfall, external influences. The results of simulation obtained on the created software. The possibilities of using the created model local level to ensure the development of an information and decision support in forest management.
Key words: forestry, forecasting, information systems, modeling.

Кількість посилань 9

УДК 004.056.5:655.25
М. Назаркевич, О. Троян
Національний університет “Львівська політехніка”,
кафедра інформаційних технологій видавничої справи

АНАЛІЗ СУЧАСНИХ МЕТОДІВ ТА ВИДІВ ГРАФІЧНОГО ЗАХИСТУ ДРУКОВАНИХ ДОКУМЕНТІВ

ã Назаркевич М., Троян О., 2014

Проаналізовано методи захисту друкованих документів та показано, що латентні зображення залишаються перспективними для захисту. Розроблено мікрографічний спосіб захисту з товщиною ліній від 60 мкм. Побудовано гільйошні елементи на основі збурення ліній за технологією pdf. Сформовано графічні пастки, які містять фрагменти з повторюваних штрихів із заданою товщиною і періодом лінії. Створено латентні елементи шляхом побудови ліній різної товщини.
Ключові слова: спосіб захисту, цінні папери, захисні елементи.

The methods of protection printed documents and it is shown that latent images are promising in defense. A micrographic method of protection with a thickness of 60 micron lines. Powered guilloche items based on perturbation line technology pdf. Graphic traps are formed that contain fragments of repetitive strokes with a given thickness and period line. A latent elements are building lines of varying thickness.
Key words: method of protection, securities, security printing

Література – 3