Научные достижения сотрудников

В 2010-2015 гг. на кафедре выполнялись две важные госбюджетные темы. Госбюджетная тематика в 2015 году: № 273-2 «Адаптивные методы и модели классификации данных и прогнозирование временных рядов при условии их искаженности отсутствующими и аномальными наблюдениями на основе искусственных иммунных систем»; в 2012-2014 годах: № 267-3 «Разработка экспериментального образца системы обработки и визуализации информации, полученной в результате взаимодействия электромагнитного поля с микро- и нанообъктами».
В рамках обеих тематик разрабатывались проблемно-ориентированные вычислительные средства быстрой обработки больших массивов информации. Получена Государственная премия Украины в области науки и техники.
В рамках выполнения хоздоговорных тем были созданы, например:
1) электронно-механическая система контактного зондирования расплавов металла и шлака в руднотермической электропечи для оперативного контроля плавки.
Особенности.
Для зондирования расплавов не требуется отключать печь, которая работает в непрерывном режиме с напряжением на электродах до 600 В и токах до 30 кА. Температура расплавов внутри печи до 1700 °С. Размеры печи 20х10х6 метров.
Аналоги не выявлены.
2) система для непрерывного регулирования пламени горелок трубчатых вращающихся печей обжига огарка с целью поддержания его кондиционного состояния на выходе из печей при изменяющихся свойствах шихты на их входе.
Особенности.
Факел пламени достигает размеров до 20 метров. Печь размерами: длина — 74 м, диаметр 4 м.
Аналоги не выявлены.
3) система непрерывного измерения вибраций лопастей ветроэлектрогенераторов с электрическим питанием измерителей вибраций по светопроводу.
Особенности.
Размер лопасти электроветрогенератора: 60х5х2 м. Источник электроснабжения датчика вибраций (свет) удален от последнего на расстояние 15 метров.
Аналоги не выявлены.


Устройство получения энергограмм

С 2017 года в рамках сотрудничества ХНУРЭ и клинического санатория «Роща» ведутся научные исследования в области диагностики состояния организма человека.
В основе разработанного метода лежит усовершенствованный метод получения информации о состоянии биологических объектов на основе Кирлиан-эффекта. Исследование объекта при этом происходит в высоковольтном высокочастотном поле. В качестве объекта исследования обычно используются пальцы человека, на которых зоны с различной проводимостью несут диагностическую информацию. Результаты исследования визуализируются двумя наиболее распространенными методами. Первый из них, предложен П. Манделой использует фотобумагу, второй предложен проф. Коротковым использует метод газоразрядной визуализации, при котором изображение фиксируется ПЗС-матрицей.
Достоинством метода П. Манделы является получение информации одновременно со всех пальцев рук и даже ног, при котором исключается взаимное влияние каналов одних пальцев на другие в процессе измерения, когда к ним прикладывается высоковольтное напряжение порядка 10-20 киловольт, при весьма малом токе, естественно. Недостатком этого метода является низкая оперативность, ограничиваемая процессом обработки фотоматериалов, установка для диагностики при этом весьма громоздка- имеет размеры стола.
В свою очередь, метод проф. Короткова имеет высокую оперативность за счет выбранного метода визуализации, им разработано ряд диагностических компьютерных программ для различных диагностических задач. Недостатком в данном случае является то, что разработанная им аппаратура работает при более высоких напряжениях и обеспечивает в каждый момент обработку только одного пальца пациента. Это приводит к взаимному влиянию каналов различных пальцев, что не может не сказаться на точности процесса диагностики.

Пример энергограммы и результаты ее первичной обработки

Предлагаемый метод основан на использовании явления поляризации некоторых видов диэлектриков в высоковольтном высокочастотном поле и их способности длительного сохранения таких состояний. Проявление изображения, получаемого в процессе диагностики (энергограммы) происходит аналогично процессам в принтерах типа ксерокс и обеспечивается оперативный их ввод в ЭВМ. По данному методу получен патент Украины UA116491C2.
В настоящее время метод прошел апробацию, показавшую хорошую диагностическую способность. Достоинством его является работа при существенно меньших напряжениях, при которых уменьшается дестабилизирующее влияние на отдельные системы организма, при этом не ограничивается возможность одновременного исследования всех пальцев как и в методе П. Манделы.
Дальнейшие работы будут проводиться в направлении усовершенствования аппаратных средств диагностики, разработки набора диагностических программ, их последующей апробации и сертификации. В настоящее время разрабатываются программные средства для обработки результатов энергограмм: программа сегментации энергограмм по секторам, используемых в методике П. Манделы, позволяющая определить процент заполнености секторов энергограммы и его отклонение, что дает уровень активности соответствующих им органов организма испытуемых. Разрабатывается также база данных, позволяющая хранить в памяти компьютера результаты измерений за определенный период и выявить тенденции процесса лечения или оздоровления пациентов.
Результаты могут найти применение в медицине, спорте, при проведении психологических исследований и других смежных областях.


В 2017 году в рамках выполняемой НИР «Создание научно-методических основ обеспечения живучести сетевых систем обмена информацией в условиях внешнего воздействия мощного СВЧ излучения» (№ ГР 0117U003916) осуществлена ​​постановка задачи математического моделирования на основе самосогласованной системы уравнений, моделирующих процесс воздействия мощного электромагнитного поля на полупроводниковые элементы с учетом их топологии. Разработана экспериментальная установка для испытаний воздействия электромагнитного поля на полупроводниковые элементе информационно-коммутационных систем. Определены методы сжатия импульсов СВЧ электромагнитного поля для получения сверхкоротких импульсов и с высокой пиковой мощностью.

В 2018 году рамках выполняемой НИР «Создание научно-методических основ обеспечения живучести сетевых систем обмена информацией в условиях внешнего воздействия мощного СВЧ излучения» (№ ГР 0118U000832) получены теоретические решения проблемы повышения дальности действия мощных электромагнитных импульсов для разрушения полупроводниковой элементной базы информационных систем. Разработанные функциональные схемы и аппаратные средства контроля воздействия электромагнитной энергии. Предложены новые способы технической защиты полупроводниковой элементной базы информационных систем от воздействия электромагнитной энергии. Для ряда стационарных и мобильных технических объектов созданы алгоритмы защиты приема, передачи и обработки информации. Создана общая концепция повышения живучести стационарных и мобильных информационных систем за счет эффективных алгоритмов их защиты.

С 2015 по 2019 гг. сотрудниками кафедры были получены 10 патентов на изобретения и полезные модели.