Науковий журнал "Комп'ютерні системи та мережі" Випуск 3, №1, 2021 рік

ISSN 2707-2371

Ваврук Є. Я., Попович Б. Р., Попович Р Б. Програмна модель кодів Ріда-Соломона

УДК 519.6:004.77

DOI: https://doi.org/10.23939/csn2021.01.001

Розроблена програма для моделювання завадостійких кодів Ріда-Соломона на основі об’єктно-орієнтованої технології. Вхідними даними для системи є блоки байтів для передачі через канал зв’язку, де в цих блоках можуть статися помилки. Створена програма реалізує коди типу (255,239) та (255,223) для скінченого поля з 256 елементів GF(28) зі стандартними породжуючими багаточленами x8+x4+x3+x2+1 та x8+x7+x2+x+1. Крім того, передбачена можливість у випадку необхідності додати інші типи кодів та багаточлени, які породжують скінченне поле.

Ключові слова: завадостійкий код, скінченне поле, процедура кодування, процедура декодування.

Література. 1. Emets V., Melnyk A., Popovych R. Suchasna kryptografiia: osnovni poniattia.- Lviv: Vydavnytsvo BaK, 2003. -144 P. (In Ukrainian). 2. Berlekamp E. R. Algebraic Coding Theory.– Singapore: World Scientific Publishing Co, 2015. – 501 P. 3. Lin S., Costello D. J. Error Control Coding.– Pirson: Prentice Hall, 2004.–1272 P. 4. Massey J. L. Shift-register synthesis and BCH decoding // IEEE Transactions on Information Theory, vol. 15, no. 1, 1969, p. 122–127. 5. Reed I. S., Chen X. Error-Control Coding for Data Networks.– Boston: Kluwer Academic Publishers, 1999.–549 P. 6. Reed I. S., Solomon G. Polynomial Codes over Certain Finite Fields // Journal of the Society for Industrial and Applied Mathematics, vol. 8, no. 2, 1960, p. 300–304. 7. Tomlinson M., Tjhai C. J., Ambroze M. A., Ahmed M., Jibril M. Error-Correction Coding and Decoding: Bounds, Codes, Decoders, Analysis and Applications. –Springer, 2017.–522 P.

Возна Н.Я., Давлетова А.Я, Николайчук Я.М., Грига В.М. Удосконалення структур багаторозрядних перемножувальних пристроїв у різних теоретико- числових базисах

УДК 681.32

DOI: https://doi/org/10.23939/csn2021.01.007

У статті запропоновано методи удосконалення структур багаторозрядних перемножувачів, які характеризуються підвищеною швидкодією, зменшеною структурною складністю пристрою та зменшеною структурною складністю входо-виходів у залежності від розрядності перемножувачів (512-2048 біт) відповідно у (1024-4096) разів, у порівнянні з відомими перемножувачами на основі класичних однорозрядних повних суматорів. Запропоновано оптимізацію структур багаторозрядних перемножувачів. Наведено порівняльні оцінки структурної, функціональної та відносної функціонально-структурної складностей їх схемотехнічних реалізацій. Застосування оптимізованих схемотехнічних рішень перемножувачів дозволяє значно покращити системні характеристики складних обчислювальних пристроїв з великою кількістю таких компонентів у кристалах мікроелектронних технологій.

Ключові слова: багаторозрядні перемножувальні пристрої, структурна складність, удосконалення структур.

Література. 1. Vozna N.Ya. Strukturizaciia polifunkcionalnyh danyh: teoriya, metody ta zasoby: monografia / N.Ya.Vozna – Ternopil: TNEU, 2018. – 378 s. 2. Baciuk T.M. Metody ta zasoby multimediynih informaciynih sistem: navch. posibhyk / T.M.Baciuk, P.I.Gegnich. – Lviv: Vidavnictvo Lvivskoi politekhniky, 2015. – 428 s. 3. Pat.107811 Ukraina Chisloimpulsniy mnojilniy pristriy, Bul. №12/2016. 4. Nikolaichyk Ya.N. Chisloimpulsnoe mnojilnoe ustroistvo // А.С. SSSR № 754414. – Bul. № 29. – 1980. 5. Pat.132145 Ukraina Riznicevo-modulniy kvadrator, Bul. №3/2019. 6. Melnyk A.O. Arkhitektura komputera. / А.О.Melnyk – Lutck: Volinska oblasna drukarnia, 2008. – 470 s. 7. Tsilker B.Ya. Organizacia EVM i system: uchebnik dlia vuzov / B.Ya.Tsilker, S.A.Orlov – SPb.: Piter, 2006. – 668 s. 8. Visokoproduktivni matrichni ta potokovi peremnoguvachi tsifrovikh danyh / Ya.M.Nikolaychyk , N.Ya.Vozna V.M.Griga [ta in.] // Matematichne ta kompiyterne modeliuvannia: Tekhnichni nauki: zbirnik naukovykh prats. Kamianets-Podilskyi: Kamianets-Podilskyi nicionalniy universitet im.I.Ogienka, 2019. – Vip.19. – S.101-107. DOI: 10.32626/2308-5916.2019-19.101-107 9. Pat.123752 Ukraina Peremnoguvach potokiv bagatorozriadnikh danikh, Bul. № 21/2021. 10. Pat.109136 Ukraina Odnorozriadniy sumator, Bul. №15/2016. 11. Pat. 132520 Ukraina Matrichniy peremnoguvach, Bul. №4/2019. 12. Pat. 124563 Ukraina Povniy odnorozriadniy sumator, Bul. №7/2018.

Волошин М.І., Ваврук Є.Я. Система моніторингу стану суб’єктів в умовах карантинних обмежень

УДК 004.021

DOI: https://doi.org/10.23939/csn2021.01.020

Досліджено принципи покращення протидії коронавірусній хворобі SARS-CoV-2 шляхом автоматизації процесу моніторингу стану суб’єктів. Проведено системний аналіз теоретичних ресурсів, визначено базові підходи для розробки системи. Досліджено можливі варіанти режимів роботи системи для подальшої розробки, вибрано комплексний підхід для проектування системи. Сформовано вимоги до програмних та апаратних компонентів системи. Вибрані програмні та апаратні засоби, розроблено структурну схему системи та блок-схему алгоритму роботи.

Ключові слова: система, моніторинг, карантинні обмеження, захисні елементи.

Література. 1. World Health Organization. Transmission of SARS-CoV-2 – implications for infection prevention precautions: Scientific brief. July, 2020. Available at: https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/333114/WHO- 2019-nCoV-Sci_Brief-Transmission_modes-2020.3-eng.pdf (Accessed: 23 November 2021). 2. D. M. Morens, Gregory K. Folkers, and Anthony S. Fauci. What is a Pandemic? August, 2009. Available at: https://academic.oup.com/jid/article/200/7/1018/903237 (Accessed: 23 November 2021). 3. Henderi, A. Setiani Rafika, H. L. Hendric Spits Warnar, M. A. Saputra. An Application of Mask Detector For Prevent Covid-19 in Public Services Area. Henderi et al 2020 J. Phys.: Conf. Ser. 1641 012063. doi:10.1088/1742-6596/1641/1/012063. 4. G. K. Jakir Hussain, R. Priya, S Rajarajeswari, P. Prasanth, N. Niyazuddeen. The Face Mask Detection Technology for Image Analysis in the Covid19 Surveillance System. G K Jakir Hussain et al 2021 J. Phys.: Conf. Ser. 1916 012084. doi:10.1088/1742-6596/1916/1/012084. 5. Mayank Arora, Sarthak Garg, Srivani A. Face Mask Detection System using Mobilenetv2. International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT) ISSN: 2249-8958 (Online), Volume-10 Issue-4, April 2021. doi:10.1088/1742-6596/1916/1/012084. 6. Halitsyn V.K. Systemy monitorynhu v upravlinni ekonomikoiu / V.K. Halitsyn // Modeliuvannia ta informatsiini systemy v ekonomitsi. 2001. – №66. – c. 5-15. Available at: https://drive.google.com/drive/folders/0BwxkiLKNWmDNWm5IZTFIeFBtWVU?resourcekey=0-Cd_pCF-- W6fBQ3d3b29bGg (Accessed: 23 November 2021). 7. Halitsyn V.K. Tekhnolohii monitorynhu ekonomichnoho obiekta / V. Halitsyn // Modeliuvannia ta informatsiini systemy v ekonomitsi. – 2002. – №67. – S. 5-15. Available at: https://drive.google.com/drive/folders/0BwxkiLKNWmDNWm5IZTFIeFBtWVU?resourcekey=0-Cd_pCF-- W6fBQ3d3b29bGg (Accessed: 23 November 2021). 8. Samuel, Arthur L.. Some Studies in Machine Learning Using the Game of Checkers. I. Computer Games I (en). Springer, New York, NY, 1988. с. 335–365. Available at: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4613- 8716-9_14 (Accessed: 23 November 2021) 9. L. Shapyro, Dzh. Stokman. Kompiuternoe zrenye = Computer Vision. — M.: Bynom. Laboratoryia znanyi, 2006. — 752 c. ISBN: 5-94774-384-1. Available at: https://ua1lib.org/book/2858232/3d86c2 (Accessed: 23 November 2021) 10. Sliusar, V.Y. (2019). Metody peredachy yzobrazhenyi sverkhvysokoi chetkosty. Pervaia mylia. Last mile.– 2019, №2. c. 46 – 61. doi: 10.22184/2070-8963.2019.79.2.46.61.

Горбачов Ю.В., Пастернак І.І. Програмна система для пошуку медикаментів у режимі онлайн

УДК 004.382, 004.384

DOI: https://doi.org/10.23939/csn2021.01.029

У роботі наведено програмну систему для пошуку медикаментів у режимі онлайн, яка включає в себе інтерфейс користувача та сервер, який поділяється на три сервіси. Також, здійснено тестування даної системи на швидкодію та продуктивність системи.

В даній системі описана програмна складова розробки, а саме що таке програмна система, які технології були використані тощо. Програмна система – це група інтегрованих програмних засобів, які підтримують певний процес споживача і спільно використовують базу даних. В даній системі наведено методику роботи трьох сервісів: головного сервісу, додаткового сервісу та сервісу постачальника. Також наведені режими їхньої роботи, їхні можливості та конкретно, що вони в себе включають та являють. Наданий опис всіх технологій, які використовувались під час розробки даної системи, зі всіма перевагами та недоліками використання тих чи інших технологій та системи в загальному. На основі цієї методики реалізована програмна система для пошуку медикаментів у режимі онлайн. Запропоновані різні можливості для пошуку медикаментів, за допомогою пошуку, та за допомогою розташування аптек на Google map. Також в даній системі запропонований досить простий інтерфейс для користувача.

Було надано опис середовища розробки та певні його функції. Наведено, що таке REST API, там чому саме воно використовувалось під час розробки даної системи. Також, наведено, як запускається програма, а саме порядок дій, з їхнім описом, який пояснює як саме потрібно запустити програму, та які додаткові плагіни потрібно встановити.

В даній статті наведено алгоритми роботи програмної системи для пошуку медикаментів у режимі онлайн, наведені та описані основні функції системи, додано скріншоти основних модулів серверної частини програми, а також скріншоти баз даних. Наведено таблицю тестування, в якій проаналізована швидкодія та продуктивність даної системи.

Ключові слова: програмна система, клієнт-серверна система, база даних, сервер, клієнт, технології, JavaScript, HTML.

Література. 1. Informatics: book of V. V. Trofimova. — M.: Publishing house Yurayt ID Yurayt, 2011 .-- 911 p. Access- mode: https://avidreaders.ru/book/informatika-v-2-t-tom-1.html. (Accessed: 18 November 2021). 2. Sawsan, A. H. (2020). What is Client-Server System, New Jersey: Wiley, 5 p. DOI: 10.5281/zenodo.3673071. 3. Young A., Meck B., Cantelon M., Node.js in Action / Young A., Meck B., Cantelon M. Manning, 2018. 432 p. Access mode - https://livebook.manning.com/book/node-js-in-action-second-edition/chapter-1. (Accessed: 18 November 2021). 4. SQL. tproger. [Electronic resource]. − Access mode: https://tproger.ru/translations/sql-recap/. (Accessed: 16 November 2021). 5. Site of JavaScript. – Access mode https://developer.mozilla.org/ru/docs/Web/JavaScript. (Accessed: 16 November 2021) 6. Official site of MySQL. – Access mode https://mySql.com/. (Accessed: 16 November 2021). 7. HTML. Wikipedia. Free encyclopedia. [Electronic resource]. - Access mode: https://htmlbook.ru/html. (Accessed: 16 November 2021). 8. Node js, Express.js. – Access mode https://metatnit.com/. (Accessed: 16 November 2021) 9. The official website of Node.JS. Access mode https://nodejs.org/en/. (Accessed: 16 November 2021). 10. REST API. [Electronic resource]. – Access mode: https://sebweo.com/rozuminnya-osnov-roboti-api-i-rest- api-korotkij-vstup/. (Accessed: 16 November 2021). 11. Google Maps API. [Electronic resource]. – Access mode: https://developers.google.com/maps. (Accessed: 16 November 2021). 12. Node Js. [Electronic resource].- Access mode: https://nodejs.org/uk. (Accessed: 16 November 2021).

Грицик А.Я., Клушин Ю.С. Кіберфізична система автономного поливу з дистанційним управлінням

УДК 004.021; 004.383

DOI: https://doi.org/10.23939/csn2021.01.038

У сучасних реаліях темп життя людей набагато вищий, ніж 30 років тому, і він все ще зро- стає. При цьому кількість інформації також зростає. Цю інформацію слід обробляти постійно, щодня, щойно вона надходить. Обсяги виробництва також не стоять на місці. Такий живий ритм життя вимагає послідовності та безперервності процесу. І ці процеси має забезпечити людина.

У цій статті описана система поливу, яка повинна автоматизувати процес вирощування рослин. Також проводиться аналіз нової галузі, кібер-фізичних систем. Проведено аналіз сучасних систем автономного зрошення, принципів їх побудови та організації роботи. Запропоновано спосіб впровадження системи, що забезпечує можливість постійного моніторингу середовища вирощування та дає можливість впливати на нього. Зроблено вибір компонентів для побудови системи. Описано алгоритм роботи програми. Проведено аналіз взаємозв’язку між компонентами системи та взаємовідносинами користувача з системою.

Ключові слова: автономний полив, дистанційне управління, кіберфізична система, сенсори, мікроконтролер.

Література. 1. Wang Chun Zhi1; Yatsyshyn S. Lysa O.; Midyk А-V. Cyber-physical systems and their software School of Computer Science, Hubei University of Technology, China; [Online] Avaliable at: http://science.lpnu.ua/sites/default/files/journal-paper/2018/sep/14522/0064.pdf (Accessed: 22 November 2021). 2. Foundations for Innovation in Cyber-Physical Systems. Workshop Report, Energetics Incorporated Columbia, Maryland. 2013 [Online] Avaliable at: https://www.nist.gov/system/files/documents/el/CPS- WorkshopReport-1-30-13-Final.pdf (Accessed: 22 November 2021). 3. Melnyk A. O. Cyberphysical systems: problems of creation and directions of development / Melnyk A. O. // Bulletin of Lviv Polytechnic National University "Computer systems and networks". – 2014. – № 806. – P. 154–161. [Online] Avaliable at: http://csn.lpnu.ua/ua/magazine/details/v2016 (Accessed: 22 November 2021). 4. Mykyychuk М. М., Stadnyk B. I., Yatshyshyn S. P., Lutsyk Ya. T. (2017). Measuring Smart Means for Cyber-Physical Systems. Measuring Technology and Metrology: Issue 77, рр. 3–17. [Online] Avaliable at: https://science.lpnu.ua/sites/default/files/journal-paper/2018/sep/14522/0064.pdf (Accessed: 22 November 2021). 5. Remontu.ua [Online] Avaliable at: https://remontu.com.ua/vidi-i-sposobi-polivu-roslin-v-teplicyax (Accessed: 22 November 2021). 6. AquaPrise [Online] Avaliable at: https://www.aquaprice.com.ua/ua/brands/ (Accessed: 22 November 2021). 7. Artproject [Online] Avaliable at: https://ap-n.com/avtomatizacija-poliva/ (Accessed: 22 November 2021). 8. Mse-Online [Online] Avaliable at: http://mse-online.ru/osushitelnye-melioracii/optimalnaya-vlazhnost- pochvy.html (Accessed: 22 November 2021).

Клушин Ю.С., Цап’як М.А. Принцип побудови кіберфізичної системи контролю роботи розумної теплиці

УДК 004.021; 004.383

DOI: https://doi.org/10.23939/csn2021.01.047

Кіберфізична система – це механізм, що контролюється або відстежується комп’ютерними алгоритмами і тісно пов’язаний з інтернетом і взаємодією з фізичним світом. Система описує поєднання між собою трьох основних компонентів : фізичного світу, програмного алгоритму і інтернету. На основі цих компонентів розроблено принципи побудови системи контролю роботи розумної теплиці, описане середовище розробки з його функціями і можливостями. Запропоновано алгоритми запуску і налаштування програми з поясненнями ключових моментів в роботі системи. Дана система спрямована на покращення ефективності процесу вирощування овочевих культур. Система є простою в використані. Всі програмні засоби взаємодіють між собою за чітко визначеними протоколами і тому не виникає збоїв в роботі системи. Однією з особливостей даної системи є швидкодія опитування давачів, що є актуальним в даний час. Система складається з простого користувацького інтерфейсу, який може бути модифікований за вимогами користувача.

Ключові слова: кіберфізична система, розумна теплиця, алгоритм, віддалений контроль, функціональні блоки, промисловий контролер, програмно- логічне керування.

Література. 1. Mykyychuk М. М., Stadnyk B. I., Yatshyshyn S. P., Lutsyk Ya. T. (2017). Measuring Smart Means for Cyber-Physical Systems. Measuring Technology and Metrology: Issue 77, рр. 3–17. 2. Official site Wikipedia. – Available at : https://wikipedia.org/wiki/Low-power-_wide-area_network (Accessed 22 September 2021.). 3. Honeywell HC900c30 working. – Available at: https:// honeyvell/ energy/ wadata/ public/ site/ universalnye/ PLK/HC900%Hybrid%Controller%20Specification/pdf (Accessed 22 September 2021). 4. WinCC communication guide. – Available at: https:// cache.industry.siemens.com/ dl/files/667/12535667/att_75788/v1/Communicationr.pdf (Accessed 22 September 20212). 5. ОРС server. – Available at: – https://uk.wikipedia.org/wiki/OLE_for_process_contrrol (Accessed 23 September 2021). 6. Controller Honeywell. – Available at: URL:http://honeywellproces.com.ua (Accessed 24 September 2021).

Кононенко Р.Ю., Сало А.М. Програмний модуль безготівкової оплати для систем самообслуговування

УДК 004.031.6

DOI: https://doi.org/10.23939/csn2021.01.058

З розвитком технологій та комп’ютеризації людство з кожним роком ступає на нову сходинку модернізації суспільства. Це відбувається у всіх сферах життя. Починаючи від медицини та створення нових хірургічних комп’ютеризованих пристроїв і до звичайних повсякденних справ, таких як наприклад, оплата за продукти в магазині. Безконтактні платежі – це в значній мірі те, як вони звучать – спосіб оплати товарів або послуг, без фізичної необхідності перебирати свою картку в автоматі або передавати її іншій особі. Якщо ви навіть бачили, як перехожий натискав їхній телефон біля каси, щоб заплатити за лате, ви стали свідком дії цієї технології.

Описано створення модуля безготівкової оплати. Створено програмно-апаратне забезпе- чення, яке може функціонувати автономно та безперебійно. Модуль є компактного розміру, для простоти розміщення у місцях безпосередньої оплати. Модуль є середнього цінового діапазону, аби вдало ввійти на ринок продукції.

Ключові слова: безконтактна оплата, Injenico, системи самообслуговування, Raspberry, автономний модуль.

Література. 1. QT [Elektronnyy resurs] – Available: https://www.qt.io (Accessed: 16 November 2021). 2. Injenico [Elektronnyy resurs] – Available: https://www.ingenico.com (Accessed: 4 December 2021). 3. BPos terminal [Elektronnyy resurs] – Available: https://www.vendhq.com/blog/pos-terminals (Accessed: 4 December 2021). 4. Contactless Specifications for Payment Systems – EMVCo, LLC – 20p. – Available: https://www.emvco.com/wp- content/uploads/2017/05/Book_A_Architecture_and_General_Rqmts_v2_6_Final_20160422011856105.pdf (Accessed: 4 December 2021). 5. "Smart Mobility – Connecting Everyone: Trends, Concepts and Best Practices," – Barbara Flügge – 161с. Springer, 2017. – Available: https://www.amazon.com/Smart-Mobility-Connecting-Everyone-Practices- ebook/dp/B06Y1J3D6S (Accessed: 4 December 2021). 6. Raspberry [Elektronnyy resurs] – Available: https://www.raspberrypi.org (Accessed: 16 November 2021).

Купінський А.Р., Юрчак І.Ю. Принципи побудови метеостанції для спостереження за мікрокліматом у приміщенні на платформі Arduino

УДК 004.382, 004.384

DOI: https://doi.org/10.23939/csn2021.01/068

У роботі представлено принципи побудови метеостанції для спостереження за мікрокліматом у приміщенні на платформі Arduino. Розглянуто платформу для розробки та середовище для програмного забезпечення. Змодельовано віртуальну схему метеостанції. Опи- сано основні функції складових компонентів, показано їхнє підключення до мікроконтролера. Розглянуто процес прошивки мікроконтролера, описано алгоритм роботи системи та розроблено його схему електричну функціональну. Описано налаштування метеостанції та представлено інструкції для користування. Наведено результати тестування приладу. Наведено порівняння з аналогами.

Ключові слова: мікроконтролер, мікропроцесор, Arduino, давач, метеостанція, термометр, гігрометр, барометр, вуглекислий газ, погода.

Література. 1. Oksana Svystun, Iryna Yurchak. Recommendation Dialog System for Selecting the Computer Hardware Configuration. Advances in Cyber-Physical Systems, Volume 6, Number 1, 2021, pp. 70 - 76. ISSN: 2524-0382 (print), 2707-0069 (online) DOI: https://doi.org/10.23939/acps2021.01.070. 2. Furber Steve 2017Microprocessors: the engines of the digital ageProc. R. Soc. A.4732016089320160893 DOI: http://doi.org/10.1098/rspa.2016.0893. 3. Meteostantsii dlia domu: mozhlyvosti «rozumnykh synoptykiv». [Electronic resource]. Available at: https://homediz.info/meteostancii-dlya-domu-mozhlivosti-rozumnix, (Accessed: 08 December 2021). 4. M. Kusriyanto and A. A. Putra, "Weather Station Design Using IoT Platform Based On Arduino Mega," 2018 International Symposium on Electronics and Smart Devices (ISESD), 2018, pp. 1-4, DOI: http://doi.org/10.1109/ISESD.2018.8605456. 5. Kurniawan A. (2021) Arduino Nano 33 IoT Board Development. In: Beginning Arduino Nano 33 IoT. Apress, Berkeley, CA. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4842-6446-1_2. 6. Pan T., Zhu Y. (2018) Getting Started with Arduino. In: Designing Embedded Systems with Arduino. Springer, Singapore. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-10-4418-2_1. 7. Dunbar N. (2020) ATmega328P Configuration and Management. In: Arduino Software Internals. Apress, Berkeley, CA. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4842-5790-6_7.

Кушнір Д.О. Методи та засоби покращення точності розпізнавання об’єктів на мобільній платформі iOS в реальному часі

УДК 004.415.2

DOI: https://doi.org/10.23939/csn2021.01.080

За результатами аналізу літературних джерел встановлено що перспективним напрямком пошуку та розпізнавання об’єктів є сімейство моделей Yolo. Проте існуючі реалізації не підтримують можливості запуску моделі на платформі iOS. Для досягення таких цілей розроблено комплексну масштабовану систему конвертації та покращення точності розпізнавання довільних моделей на базі системи Docker. Методика покращення полягає у додаванні до оригінальної моделі додаткового шару з функцією активації Mish. Методика конвертації полягає у оперативному перетовренні довільної моделі Yolo у формат CoreML. В рамках дослідження даних методик, була створена модель нейронної мережі Yolov4_TCAR. Додатково, розроблено метод акселерації навантаження на CPU при використанні додаткового шару нейронної мережі з функцією активації Mish на мові Swift під мобільну платформу iOS. В результаті, дослідженно ефективність функції активації Mish, навантаження CPU мобільного пристрою, кількість використаної оперативної пам’ятті та частоту кадрів при використані поліпшенної оригінальної моделі Yolov4-TCAR. Результати досліджень підтвер- дили функціонування алгоритму конвертації та покращення точості моделі нейронної мережі у реальному часі.

Ключові слова: Yolo, алгоритм конвертації та покращення вхідної моделі, модель нейронної мережі, функція активації, акселерація CPU, масштабована система, Mish, Docker, реальний час, Swift.

Література. 1. Yuefeng Zhang, (2020). Deep Learning for Detecting Objects in an Image on Mobile Devices [Online]. Available: https://towardsdatascience.com/deep-learning-for-detecting-objects-in-an-image-on-mobile-devices- 7d5b2e5621f9 (Accessed: April 2020). 2. J. Redmon, S. Divvala, R. Girshick and A. Farhadi, "You Only Look Once: Unified, Real-Time Object Detection," 2016 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2016, pp. 779-788, doi: 10.1109/CVPR.2016.91. 3. Alexey Bochkovskiy, Joseph Redmon, Stefano Sinigardi, cyy, Tino Hager, JaledMC, Muhammad Maaz, Vinjn Zhang, Juuso Alasuutari, Philip Kahn, IlyaOvodov, Josh Veitch-Michaelis, Aymeric Dujardin, John Aughey, Akash Patel, duohappy, Aven, David Smith, Jud White, … Mosè Giordano. (2021). AlexeyAB/darknet: YOLOv4 (Version yolov4). Zenodo. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.5622675 4. Kin-Yiu, Wong. (2021). Implementation of Scaled-YOLOv4 using PyTorch framework (v1.0.0). Zenodo. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.5534091 5. Glenn Jocher, Alex Stoken, Ayush Chaurasia, Jirka Borovec, NanoCode012, TaoXie, Yonghye Kwon, Kalen Michael, Liu Changyu, Jiacong Fang, Abhiram V, Laughing, tkianai, yxNONG, Piotr Skalski, Adam Hogan, Jebastin Nadar, imyhxy, Lorenzo Mammana, … wanghaoyang0106. (2021). ultralytics/yolov5: v6.0 - YOLOv5n 'Nano' models, Roboflow integration, TensorFlow export, OpenCV DNN support (v6.0). Zenodo. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.5563715 6. Chien-Yao Wang, I-Hau Yeh, Hong-Yuan Mark Liao (2021). You Only Learn One Representation: Unified Network for Multiple Tasks [Online]. Available at: https://arxiv.org/abs/2105.04206 (Accessed: May 2021). 7. Chamidu Supeshala (2020). YOLO v4 or YOLO v5 or PP-YOLO? [Online]. Available at: https://blog.roboflow.com/yolov5-is-here (Accessed: June 2020). 8. Chaity Banerjee, Tathagata Mukherjee, and Eduardo Pasiliao. 2020. The Multi-phase ReLU Activation Function. In Proceedings of the 2020 ACM Southeast Conference (ACM SE '20). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 239–242. DOI:https://doi.org/10.1145/3374135.3385313. 9. Diganta Misra (2019). Mish: A Self Regularized Non-Monotonic Activation Function [Online]. Available at: https://arxiv.org/abs/1908.08681 (Accessed: June 2020). 10. Joshi, V., Das, A., Sun, E., Mehta, R.R., Li, J., Gong, Y. (2021) Multiple Softmax Architecture for Streaming Multilingual End-to-End ASR Systems. Proc. Interspeech 2021, 1767-1771, doi: 10.21437/Interspeech.2021-1298. 11. Sridhar Narayan (1997). The generalized sigmoid activation function: Competitive supervised learning [Online]. doi: https://doi.org/10.1016/S0020-0255(96)00200-9 (Accessed: June 1997). 12. Abhishek Mishra. “Machine Learning for iOS Developers”, John Wiley & Sons, 2020. DOI: 10.1002/9781119602927. 13. Li Shuangfeng. TensorFlow Lite: On-Device Machine Learning Framework[J]. Journal of Computer Research and Development, 2020, 57(9): 1839-1853. DOI: https://doi.org/10.7544/issn1000-1239.2020.20200291. 14. Mateusz Opala (2018). TensorLite. Core ML vs TensorflowLite: ML Mobile Frameworks Comparison [Online]. Available at: https://www.netguru.com/blog/coreml-vs-tensorflow-lite-mobile (Accessed: December 2018). 15. Dirk Merkel (2014). “Docker: lightweight Linux containers for consistent development and deployment”. Linux journal, 2014, No. 239, –pp.2 [online] Available at: https://www.linuxjournal.com/content/docker-lightweight-linux-containers-consistent-development-and-deployment (Accessed: May 2014). 16. D. Kushnir and Y. Paramud, "Model for Real-Time Object Searching and Recognizing on Mobile Platform," 2020 IEEE 15th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET), 2020, pp. 127-130, doi: 10.1109/TCSET49122.2020.235407.

Парамуд Я. С., Янчинський А.В. Комп’ютерна система оповіщення критичних значень мікроклімату в приміщенні

УДК 004.031.6

DOI: https://doi.org/10.23939/csn2021.01.089

Досліджено систему оповіщення, в якій дані датчиків можуть збиратися та аналізуватися для подальших опрацювань та дій. Сповіщення генеруються, коли дані порівнюються з певними критеріями. Базовим пристроєм для реалізації подібної системи обрано мікроконтролер ESP8266, оскільки даний контролер компанії Espressif є високо інтегрованим Wi-Fi SoC рішенням, яке задовольняє запити індустрії кіберфізичних систем в низькому енергоспоживанні, компактності і надійності. Таке рішення є одним із найбільш ефективних для системи оповіщення. На основі даного мікроконтролера спроектовано технічні засоби комп’ютерної системи та функціональне програмне забезпечення для реалізації функцій моніторингу та оповіщення критичних значень мікроклімату в приміщенні.

Досліджено архітектуру комп’ютерної системи. Обгрунтовано вибір основних вузлів апа- ратної частини системи, розглянуто елементну базу. Запропоновано деталізовану схему алгоритму роботи програмного забезпечення, також та продемонстровано результати роботи розробленої комп’ютерної системи для оповіщення критичних значень мікроклімату в приміщенні.

Ключові слова: комп’ютерна система, система оповіщення, кіберфізичні системи, мікро- контролер, ESP8266, мікроклімат.

Література. 1. Melnyk A.O. Intehratsiia rivniv kibfizychnoi systemy / Visnyk Natsionalnoho universytetu “Lvivska politekhnika”. Zbirnyk naukovykh prats. Seriia “Kompyuterni systemy ta merezhi”. – 2015.- Number 830. – PP 61- 67. http://science.lpnu.ua/csn/All Volume and Issues (Accessed: 16 November 2021). 2. Y.Paramud. Digital interfaces in cyber-physical systems/ Andrii Grebeniak, Eugene Miyushkovych, Yaroslav Paramud// Advances in Cyber-Physical Systems.-Volume II, Number 1, 2017.- PP 6-10. http://science.lpnu.ua/acps/All Volume and Issues. DOI: https://doi.org/10.23939/acps2017.01.006 (Accessed: 16 November 2021). 3. The Basics of Embedded Systems and the Internet of Things [Online]. Available: https://dzone.com/articles/the-basics-of-embedded-systems-and-the-internet-of-things. (Accessed: 16 November 2021). 4. ESP8266 Datasheet [Online]. Available: https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/0aESP8266_datasheet_en.pdf/ (Accessed: 16 November 2021). 5. W25Q32FV Flash-Memory Datasheet [Online]. Available: https://datasheetspdf.com/pdf- file/902027/Winbond/W25Q32FV/1. (Accessed: 16 November 2021). 6. DHT11 Sensor Datasheet [Online]. Available: https://www.mouser.com/datasheet/2/758/DHT11-Technical-Data-Sheet-Translated-Version-1143054.pdf. (Accessed: 16 November 2021).

Пуйда В.Я. Локальний web-сервер телеметричної системи з сенсорами взаємодії за протоколом MODBUS

УДК 621.3.084

DOI: https://doi.org/10.23939/csn2021.01.099

З розвитком мікропроцесорних компонетів і відповідно значним розширенням сфер використання комп’ютерної техніки стрімко розвивається дистанційне вимірювання стану об’єктів – телеметрія та дистанційне керування технічними системами чи їх компонентами в промисловості, наукових дослідженнях, в побутових пристроях та інших областях. У роботі запропоновано варіант побудови локального web-сервера на базі мікроконтролера з ядром ARM Cortex-M4, який може взаємодіяти через http-браузер с доступом до інтернету. Розроблено структурну схему локального web-сервера на базі мікроконтролера STM32F407 з ядром ARM Cortex-M4. Проведено апаратне моделювання локального web-сервера, особливістю якого є двохпроцесорна архітектура, яка включає головний контролер та процесор Modbus з інтерфейсом RS-485, який забезпечує обмін інформацією за протоколом Modbus RTU. Головний контролер обладнаний системою індикації на базі функціонально програмованих одиночних світлодіодних індикаторів, LCD індикатором типу ВС1602А, локальною клавіатурою, портами USB та SWD для відлагодження та програмування програмної пам’яті мікроконтролера і зовнішнім модулем фізичного рівня Ethernet типу DP83848, який забезпечує зв’язок з комп’ютерною системою через інтерфейс Ethernet та вихід в інтернет. Для перевірки функціонування режимів отримання телеметричної інформації з сенсорів та видачі команд керування через опції http-браузера використано сенсор температури XY-MD01 SHT20 та модуль реле Modbus RTU Relay, які взаємодіють з головним контролером локального web-сервера через процесор Modbus з інтерфейсом RS-485 за протоколом Modbus RTU. Розроблено відповідне програмне забезпечення локального web-сервера для взаємодії з http-браузером. Отримані результати можуть бути використані в наукових дослідженнях та при проектуванні реальних телеметричних систем різного функціонального призначення.

Ключові слова: мікроконтролер, web-сервер, http-браузер, протокол Modbus RTU, інтерфейс RS-485, сенсор, реле.

Література. 1. Telemetry: Summary of concept and rationale. Bibcode:1987 STIN 8913455. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1987STIN 8913455./abstract (Accessed: 5 October 2021). 2. Lucas Cavalcanti, Riei Joaquim, Edna Barros, Optimized Wireless Control and Telemetry Network for Mobile Soccer Robots, arXiv:2106.14617, https://arxiv.org/abs/2106.14617. 3. Henry Hopper. A Dozen Ways to Measure Fluid Level and How They Work. Dec 1, 2004. https://www.fierceelectronics.com/components/a-dozen-ways-to-measure-fluid-level-and-how-they-work (Accessed: 5 October 2021). 4. Meenakshi Syamkumar, Yugali Gullapalli, Wei Tang, Paul Barford, Joel Sommers, BigBen: Telemetry Processing for Internet-wide Event Monitoring, arXiv:2011.10911, [online] Available at: https://arxiv.org/abs/ 2011.10911(Accessed: 5 October 2021). 5. Krishna Shingala, JSON Web Token (JWT) based client authentication in Message Queuing Telemetry Transport (MQTT), arXiv:1903.02895, [online] Available at: https://arxiv.org/abs/1903.02895(Accessed: 5 October 2021). 6. "Modbus home page". Modbus. Modbus Organization, Inc. Retrieved 2 August 2013. 7. "About Modbus Organization". Modbus. Modbus Organization, Inc. Retrieved 8 November 2012. 8. Clarke, Gordon; Reynders, Deon (2004). Practical Modern Scada Protocols: Dnp3, 60870.5 and Related Systems. Newnes. pp. 47–51. ISBN 0-7506-5799-5. 9. Beal, Vangie. "What is Wi-Fi (IEEE 802.11x). A Webopedia Definition". Webopedia. Archived from the original on 8 March 2012. 10. R.W. Besinga. Integrating Wiznet W5100, WIZ811MJ network module with Atmel AVR Microcontroller. Jul 2, 2018. 11. AVR-GCC-Tutorial. Aus der Mikrocontroller.net Artikelsammlung, mit Beiträgen verschiedener Autoren (siehe Versionsgeschichte).https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-GCC-Tutorial#Programmspeicher_.28F (Accessed: 5 October 2021). 12. Dp83848c Datasheet. [online] Available at:https://www.ti.com/product/DP83848C 13. WIZnet W5100. Datasheet. [online] Available at:https://www.sparkfun.com/datasheets/DevTools/ Arduino/W5100_Datasheet_v1_1_6.pdf (Accessed: 5 October 2021). 14. Modbus RTU Relay. [online] Available at:https://www.waveshare.com/wiki/Modbus_RTU_Relay (Accessed: 5 October 2021). 15. SHT20. Datasheet. [online] Available at: https://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword= Sht20&gclid=EAIaIQobChMIxaeO_-Tt8wIV7xJ7Ch2TawvtEAMYAyAAEgLygPD_BwE (Accessed: 5 October 2021).

Чигінь В.І. Створення комп’ютерних засобів керування автономним літальним апаратом з застосуванням дистанційних хмарних обчислень

УДК 621.396; 681.3

DOI: https://doi.org/10.23939/csn2021.01.106

Досліджена можливість створення комп’ютерної моделі керування безпілотним літальним апаратом з застосуванням дистанційних хмарних обчислень за заздалегідь заданими сценаріями з робочого стола користувача. Для цього створена експериментальна установка, яка включає квадрокоптер, персональний комп’ютер з операційною системою Windows, бортовий комп’ютер Raspberry-3 з операційною системою Linux, відеокамеру Pi Camera V2, автопілот Pixhawk. Для моделювання процесів керування і передавання відеозображень на комп’ютері Raspberry-3 мовою Python записано власні програми керування і фотопереслідування. За отриманими результатами запропоновано модель керування безпілотним літальним апаратом з робочого стола персонального комп’ютера користувача через бортовий комп’ютер без використання стандартного пульта керування та оператора.

Ключові слова: комп’ютерна модель керування, квадрокоптер, автопілот, бортовий комп’ютер, робочий стіл користувача.

Література. 1. V. Chyhin, M. Protsenko, Yu.Shabatura, M.Bugayov. Improving the method of detecting unmanned aerial vehicles based on the results of spectral analysis of acoustic signals. Military-technical collection of DIA, 2019. N20, pp. 58-63. doi:10.33577/2312-4458.20.2019.58-63. 2. Vasyl Chyhin, Pavlo Mykhailyshyn. Experimental unmanned aerial vehicle for photo capture. Bulletin of Khmelnytsky National University. 2019, № 2 (271), p. 202-206. doi: 10.31891/2307-5732-2019-271-2-202-206. 3. Vasyl Chyhin, Pavlo Mykhailyshyn. Experimental studies of unmanned aerial vehicles during photo capture. Bulletin of Khmelnytsky National University. 2020, N3 (285), p. 186-188. doi: 10.31891/2307-5732-2020- 285-3-28. 4. V. Glotov, A. Gunina, Y. Teleschuk. Analysis of the possibilities of using unmanned aerial vehicles for military purposes. Photogrammetry, geographic information systems and cartography. V. 1 (33), 2017. P.139-146. Available at: https://scholar.google.com.ua/citations?view_op=view_citation&hl=uk&user=ML3LP8MAAAAJ&citation_for_view=ML3LP8MAAAAJ:4JMBOYKVnBMC (Accessed: 05 December 2021). 5. M. Lavrovsky. Development of unmanned aerial vehicles in Ukraine and the world to perform civil defense tasks. Scientific Bulletin of NLTU of Ukraine, 2017, vol. 27, № 1. P.151-153. Available at: https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2017/27_1/37.pdf (Accessed: 05 November 2021). 6. V. Chyhin, M. Chernenko. Experimental system and software for the study of photodetection and pursuit of moving objects by unmanned aerial vehicles. Bulletin of Khmelnytsky National University. 2020, № 4 (287), p. 84-88. doi:10.31891/2307-5732-2020-287-4-84-88. 7. RaspberryPi. Available at: https://www.raspberrypi.org/products (Accessed: 05 November 2021). 8. HardKernel. Available at: https: //www.hardkernel.comshopodroid-c2 (Accessed: 05 December 2021) 9. Nastolnye-kompyuterylattepanda. Available at: https://hotline.uacomputer-nastolnye- kompyuterylattepanda-lattepanda-2g32gb (Accessed: 05 November 2021). 10. Mission-planner . Available at: http://www.ardupilot.su/wiki/arducopter/install-mission-planner.html (Accessed: 05 December 2021). 11. Flylitchi . Available at: https://flylitchi.com (Accessed: 05 November 2021). 12. QGroundControl . Available at: http://qgroundcontrol.com (Accessed: 05 November 2021). 13. Ballon Finder [. Available at: https://www.youtube.com/watch?v=yRmXwRqPesY&feature=youtu.be. 14. Active track 2.0 на dji mavic 2 pro. Available at: https://www.youtube.com/watch?v= qEmd5g2fMcE&feature=youtu.be (Accessed: 05 November 2021). 15. DroneKit . Available at: https://dronekit.io (Accessed: 05 November 2021). 16. OpenCV . Available at: https://opencv.org (Accessed: 05 November 2021). 17. PiCamera . Available at: https://picamera.readthedocs.io (Accessed: 05 November 2021). 18. Virtual_Network_Computing . Available at: https://uk.wikipedia.org/wiki/Virtual_Network_Computing (Accessed: 05 November 2021).

Титульні сторінки

Редакційна колегія серії "Комп'ютерні системи та мережі"

Головний редактор: д-р техн.наук, проф. Анатолій Мельник, Національний університет "Львівська політехніка", Україна

Заступник головного редактора: д-р техн.наук, проф. Адріан Наконечний, Національний університет "Львівська політехніка", Україна

Відповідальний секретар: доц., канд. техн. наук Ярослав Парамуд, Національний університет “Львівська політехніка", Україна

Члени редакційної колегії

  • д-р техн. наук, проф. Валерій Глухов, Україна
  • д-р техн. наук, проф. Олександр Дрозд, Україна
  • д-р техн. наук, проф. Андрій Коваленко, Україна
  • д-р техн. наук, проф. Сергій Лупенко, Україна
  • д-р техн. наук, проф. Георгій Луцький, Україна
  • д-р техн. наук, проф. Віктор Мельник, Україна
  • д-р техн. наук, проф. Ігор Микитин, Україна
  • д-р техн. наук, проф. Зиновій Мичуда, Україна
  • д-р техн. наук, проф. Ярослав Николайчук, Україна
  • д-р техн. наук, проф. Любомир Пархуць, Україна
  • д-р техн. наук, проф. Оксана Поморова, Польща
  • д-р фіз. -мат. наук, доц. Роман Попович, Україна
  • д-р техн. наук, доц. Тарас Рак, Україна
  • д-р техн. наук, проф. Володимир Самотий, Україна
  • д-р техн. наук, проф. Володимир Хома, Польща
  • д-р техн. наук, проф. Василь Яцків, Україна
  • проф. Лібор Досталек, Чеська Республіка
  • проф. Зденек Пліва, Чеська Республіка
  • проф. Пьотр Кульчицькі, Польща
  • проф. Таня Владімірова, Велика Британія
  • проф. Ігор Король, Польща

Свідоцтво про державну реєстрацію друкованого засобу масової інформації Серія КВ №24233-14073Р від 30.10.2019 р. (Наказ Міністерства юстиціїУкраїни від 30.10.2019 №3312/5)

Рекомендувала Вчена рада Національного університету "Львівська політехніка" (протокол № 70 від 23.02.2021 р.)

У журналі надруковані статті, що відбивають результати досліджень з актуальних питань комп'ютерних систем, мереж та інформаційних технологій, виконаних науковцями Національного університету "Львівська політехніка", вченими інших регіонів України в галузі теорії та розробки обчислювальних систем загального та спеціалізованого призначення, комп'ютерних засобів розв'язування задач цифрової обробки сигналів, комп'ютерних мереж, автоматизованого проектування та керування.

Для наукових працівників, викладачів вищих навчальних закладів, інженерів, що спеціалізуються у галузі обчислювальних систем, мереж, комп'ютерних засобів розв'язання задач цифрової обробки сигналів, автоматизованого проектування та керування, а також докторантів, аспірантів та студентів старших курсів відповідних спеціальностей.

Науковий журнал є правонаступником збірника наукових праць "Вісник Національного університету "Львівська політехніка", серія "Комп'ютерні системи та мережі". Виходить один раз на рік з 2019 року.

Входить до переліку фахових видань (технічні науки), затвердженого МОН України.