Наукові досягнення співробітників

У 2010-2015 рр. на кафедрі виконувалися дві важливі держбюджетні теми. Держбюджетна тематика в 2015 році: № 273-2 «Адаптивні методи та моделі класифікації даних і прогнозування часових рядів за умов їх викривленості відсутніми та аномальними спостереженнями на основі штучних імунних систем»; в 2012-2014 роках: № 267-3 «Розробка експериментального зразка системи обробки й візуалізації інформації, отриманої в результаті взаємодії електромагнітного поля з мікро- та нанооб’єктами».
В рамках обох тематик розроблялися проблемно-орієнтовані обчислювальні засоби швидкої обробки великих масивів інформації. Отримано Державну премію України в галузі науки і техніки.
В рамках виконання госпдоговірних тем були створені, наприклад:
1) електронно-механічна система контактного зондування розплавів металу і шлаку в рудотермічній електропечі для оперативного контролю плавки.
Особливості.
Для зондування розплавів не потрібно відключати піч, яка працює в безперервному режимі з напругою на електродах до напругою 600 В і струмом до 30 кА. Температура розплавів всередині печі до 1700 °С. Розміри печі 20х10х6 метрів.
Аналоги не виявлені.
2) система для безперервного регулювання полум’я пальників трубчастих обертових печей випалу недогарка з метою підтримки його кондиційного стану на виході з печей при властивостях шихти, що змінюються на їх вході.
Особливості.
Факел полум’я досягає розмірів до 20 метрів. Піч розмірами: довжина – 74 м, діаметр 4 м.
Аналоги не виявлені.
3) система безперервного вимірювання вібрацій лопатей вітроелектрогенератора з електричним живленням вимірників вібрацій по світлопроводу.
Особливості.
Розмір лопасті електровітрогенератора: 60х5х2 м. Джерело електропостачання датчика вібрацій (світло) віддалений від останнього на відстань 15 метрів.
Аналоги не виявлені.


Пристрій отримання енергограм

З 2017 року рамках співпраці ХНУРЕ і клінічного санаторію “Роща” ведуться наукові дослідження в області діагностики стану організму людини.
В основі розробленого методу лежить удосконалений метод отримання інформації про стан біологічних об’єктів на основі Кірліан-ефекту. Дослідження об’єкта при цьому відбувається в високовольтному високочастотному полі. У якості об’єкт дослідження зазвичай використовуються пальці людини, на яких зони з різною провідністю несуть діагностичну інформацію. Результати дослідження візуалізуються двома найбільш поширеними методами. Перший з них, запропонований П. Манделою використовує фотопапір, другий запропонований проф. Коротковим використовує метод газорозрядної візуалізації, при якому зображення фіксується ПЗС-матрицею.
Перевагою методу П. Мандели є отримання інформації одночасно з усіх пальців рук і навіть ніг, при якому виключається взаємний вплив каналів одних пальців на інші в процесі вимірювання, коли до них прикладається високовольтна напруга порядку 10-20 кіловольт, при досить малому струмі, природно. Недоліком цього методу є низька оперативність, яку обмежує процесом обробки фотоматеріалів, установка для діагностики при цьому вельми громоздка- має розміри столу.
У свою чергу, метод проф. Короткова має високу оперативність за рахунок обраного методу візуалізації, їм розроблено ряд діагностичних комп’ютерних програм для різних діагностичних завдань. Недоліком в даному випадку є те, що розроблена ним апаратура працює при більш високих напругах і забезпечує в кожен момент обробку тільки одного пальця пацієнта. Це призводить до взаємного впливу каналів різних пальців, що не може не позначитися на точності процесу діагностики.

Приклад енергограми і результати її первинної обробки

Пропонований метод заснований на використанні явища поляризації деяких видів діелектриків в високовольтному високочастотному полі і їх здатності тривалого збереження таких станів. Прояв зображення, одержуваного в процесі діагностики (енергограми) відбувається аналогічно процесам в принтерах типу ксерокс і забезпечується оперативний їх введення в ЕОМ. За даним методом отримано патент України UA116491C2.
В даний час метод пройшов апробацію, яка показала хорошу діагностичну спроможність. Перевагою його є робота при значно менших напругах, при яких зменшується дестабілізуючий вплив на окремі системи організму, при цьому не обмежується можливість одночасного дослідження всіх пальців як і в методі П. Мандели.
Подальші роботи будуть проводитися в напрямку удосконалення апаратних засобів діагностики, розробки набору діагностичних програм, їх подальшої апробації та сертифікації. В даний час розробляються програмні засоби для обробки результатів енергограмм: програма сегментації енергограмм по секторам, які використовуються в методиці П. Мандели, що дозволяє визначити відсоток заповнення секторів енергограмми і його відхилення, що дає рівень активності відповідних їм органів організму піддослідних. Розробляється також база даних, що дозволяє зберігати в пам’яті комп’ютера результати вимірювань за певний період і виявити тенденції процесу лікування або оздоровлення пацієнтів.
Результати можуть знайти застосування в медицині, спорті, при проведенні психологічних досліджень та інших суміжних областях.


В 2017 році в рамках виконуваної НДР «Створення науково-методичних основ забезпечення живучості мережевих систем обміну інформацією в умовах зовнішнього впливу потужного НВЧ випромінювання» (№ ДР 0117U003916)  здійснена постановка задачі математичного моделювання на основі самоузгодженої системи рівнянь, що моделюють процес впливу потужного електромагнітного поля на напівпровідникові елементи з урахуванням їх топології. Розроблено експериментальну установку для випробувань впливу електромагнітного поля на напівпровідникові елементі інформаційно-комутаційних систем. Визначено методи стиснення імпульсів НВЧ електромагнітного поля для отримання надкоротких імпульсів та з високою піковою потужністю.

В 2018 году в рамках виконуваної НДР «Створення науково-методичних основ забезпечення живучості мережевих систем обміну інформацією в умовах зовнішнього впливу потужного НВЧ випромінювання» (№ ДР 0118U000832) отримані теоретичні рішення проблеми підвищення дальності дії потужних електромагнітних імпульсів для руйнування напівпровідникової елементної бази інформаційних систем. Розроблені функціональні схеми та апаратні засоби контролю впливу електромагнітної енергії. Запропоновані нові способи технічного захисту напівпровідникової елементної бази інформаційних систем від дії електромагнітної енергії. Для ряду стаціонарних та мобільних технічних об’єктів створені алгоритми захисту прийому, передачі та обробки інформації. Створена загальна концепція підвищення живучості стаціонарних та мобільних інформаційних систем за рахунок ефективних алгоритмів їх захисту.

З 2015 по 2019 рр. співробітниками кафедри були отримані 10 патентів на винаходи та корисні моделі.