CC BY
32
18. Березький О.М. Статистичне оброблення дитологiчних зображень / О.М. Березький, К.М. Березька, С.Ю. Потна, Г.М. Мельник // Вюник Хмельницького национального ушверсите-ту. - Сер.: Техн1чн1 науки. - 2012. - № 5. - С. 161-164.
Березский О.М., Мельник Г.М., Батько Ю.М., Дацко Т.В. Интеллектуальная система для диагностики различных форм рака молочной железы на основе анализа гистологических и цитологических изображений
Рассмотрены проблемы построения интеллектуальных систем для диагностирования злокачественных новообразований молочной железы на основе цифровых микроскопических изображений. Диагностика новообразований базируется на анализе цитологических и гистологических изображений полученных с помощью светового микроскопа. Предложена интеллектуальная система с применением нечетких алгоритмов для автоматизации процесса анализа гистологических и цитологических изображений и вывода заключения о состоянии и типе микрообъектов.
Ключевые слова: предыдущая обработка, фильтрация, сегментация, контурный анализ, структурный анализ, нечеткий логический вывод, база знаний, база данных.
Berezsky O.M., Melnyk G.M., Batko Yu.M., Datsko T. V. Intelligent system for diagnosing of different forms of breast cancer based on the analysis of histological and cytological images
The problems of building intelligent systems for diagnosing breast cancers based on digital microscopic images is considered. Diagnosis of tumors based on the analysis of cytological and histological images obtained by light microscopy. Proposed an intelligent system based on fuzzy algorithms. It is devoted to automation of the analysis of histological and cytological images and deriving conclusions about the state and type of microobjects.
УДК004.9:630.5 Ст. наук. ствроб. Г.В. Стрямець1, канд. с.-г. наук;
от. наук. ствроб. 1.П. Оренко2; от. наук. ствроб. Б.Г. Проць3'4, канд. бюл. наук;
доц. Т.С. Ямелинець45, канд. географ. наук; доц. С.П. Стрямець6, канд. техн. наук; мол. наук. ствроб. В.В. Погортко1
1НФОРМАЦ1ЙНА СИСТЕМА "Л1ТОПИС ПРИРОДИ" ДЛЯ УСТАНОВ ПРИРОДНО-ЗАПОВ1ДНОГО ФОНДУ УКРАШИ
Наведено результати розроблення електронного варiанта бази даних "Лтопис природа" для установ ПЗФ Украши. БД мае забезпечити швидкий доступ до результатов науко-вих дослщжень, що проводяться в цих установах, створити умови для яюсного й кшьюсно-го аналiзу даних та оперативного прийняття управлшськнх ршень. БД дае змогу частково проаналiзувати матерiали Лггопису. Зазначена структура програмного забезпечення дае змогу представляти матерiали Жтопису в електронному вигляд через мережу 1нтернет, або на цифрових носшх, що iстотно покращить комушкацш мiж Мшприродою, громадсь-юстю та об'ектами ПЗФ у питаннях збереження национального надбання на !х територи.
Ключовi слова: бази даних, ПЗФ, управлшня, природы заповедники, нацюнальш природш парки, багатс^чш спостереження, бiорiзноманiття, Украша.
Для кнування цившзацц необхвдним е обмiн iнформацieю - передача знань як мiж окремими членами i колективами суспiльства, так i мiж рiзними по-
1 Природний заповедник "Розточчя", смт. 1вано-Франкове, Льв1вська область;
2 Ки1вський НУ iM. Тараса Шевченка м. Ки!в;
3 Державний природознавчий музей НАН Украши, м. Львiв;
4 Дунайсько-Карпатська Програма в Укра!ш Всесвiтнього фонду природи (WWF), м. Львiв
5 Львiвський НУ iм. 1вана Франка;
6 НУ " Львiвська полггехнка";
колiннями. На основi спецiальних програм, призначених для полегшення доступу й використання потрiбноí iнформацií, розробляють бази даних (БД) як осере-док нагромадження та аналiзу спецiальноí iнформацií [2, 3].
База даних - це впорядкована сукупшсть спецiально органiзованих i ло-гiчно зв'язаних iнформацiйних елеменпв, яка вiдображаe стан об'ектав та 1х ха-рактернi параметри у розглядувашй предметнiй дiлянцi. На ведмшу вiд простих наборiв даних БД володають характерними перевагами вiдносно оргашзовано!' iншим чином iнформацií. За структурами даних бази бувають ieрархiчнi, мереже-вого типу, реляцiйнi [3].
Анашз попереднiх дослщжень. Головною науковою темою природних i бюсферних заповiдникiв, нацюнальних природних парюв в Украíнi е Л1топис природи (ЛП). ЛП визначаеться статтею 43 Закону Украши "Про природно-запо-вiдний фонд Украши", зокрема характеризуе Лiтопис природи як "основну форму узагальнення результат наукових дослщжень та спостережень за станом i змша-ми природних комплекс1в, виконаних у природних заповiдниках, бiосферних заповедниках, нацюнальних природних парках". Матерiали Лггопису "використову-ються для оцшки стану навколишнього природного середовища, розроблення за-ход1в щодо охорони та ефективного використання природних ресурсiв, забезпе-чення екологiчноí безпеки". Програма Лггопису природи [1] передбачае прове-дення iнвентаризацiйних робГт Гз вивчення флори, рослинносп, фауни, популяцш вид1в рослин й тварин, а також проведения мониторингу (метеоролопчного, фено-лопчного, фаушстичного, флористичного). Особливу увагу приддляють вивчен-ню раритетного компоненту флори й фауни, зокрема виддв, занесених до мГжна-родних червоних списк1в. Результати дослщжень, проведених в об'ектах природ-но-заповщного фонду (ПЗФ), висвГтлюються у щорГчних книгах Лггопису природи Г Грунтуються на вадповадних наукових фондах (польовГ записи, щоденники, гербарн зразки, колекци, картки фенолопчних та шших спостережень тощо).
За роки роботи того чи шшого об'екта ПЗФ нагромаджуеться величезна юльккть первинно!' шформацц, яка потребуе сортування й аналгтачно1 оброблен-ня, наприклад у Природному заповеднику "Розточчя" видано 27 томш Лггопису природи. ОкремГ колективи установ ПЗФ ставили собГ завдання у створенн авто-матизовано!' системи оброблення матерГалГв Лггопису природи. Проте далеко не ус досягали певних результат. Позитивним прикладом е ситуащя у Природному заповеднику "Розточчя" (ПЗР). Творчий колектив у складГ пращвнишв ПЗР у ствпращ Гз науковцями кафедри автоматизованих систем управлшня (АСУ) Национального ушверситету "ЛьвГвська полггехшка" розробили шформацшно-ана-лгтачн БД для оброблення окремих роздшв Лггопису у заповеднику. У 2008 р. для потреб фенолопв, боташюв та зоолопв були розроблеш БД "Фенолопя", "Електронний гербарш", шзшше - "Фауна хребетних тварин", "Ентомолопчна БД", "Гриби" та ш [3, 4]. Найбедьшого застосування набула БД "Фенолопя", яку усшшно використовують вже протягом восьми роюв. Переваги використання електронно!' БД ведзначаються у мГру зростання нагромаджених даних. Наприклад, таю задачГ, як видове сортування за фенофазами рослин в часовому розрГзГ за певний перюд займають на порядок менше часу пор1вняно Гз сортуванням даних у паперовому варГанп, або, навиъ, Гз файловою системою збереження шфор-мацл. Це насамперед обумовлено тим, що для БД немае значення - проводити
обробку даних за один рк, чи за десять. Проте на сьогодш ця база е скорiше адаптованим ваpiантом, який вiдобpажае окpемi фрагменти роботи ПЗ "Розточ-чя", шж е БД, яка може використовуватися для укранських об'ектав ПЗФ та може охопити yci види даяльносп, що визначенi законодавчо для .Штопису природи.
У цей же час над розробленням БД, якi можна використовувати в устано-вах ПЗФ, почали працювати два колективи, один у Киевi [4] на замовлення Mi-нiстеpства екологй' та природних ресурсов Украши (Мшприроди), iнший у Льво-вi - на замовлення Всесвггнього фонду природи (WWF) за домовлешстю з МШс-терством. Проте тсля завершения роботи нi один iз ваpiантiв не вiдповiдав ус1м кpитеpiям, якi влаштували б Шнприроди. Було домовлено детально пpоаналiзy-вати результати, об'еднати зусилля двох груп та створити програмний продукт, який би дозволив результати доследжень, яш ведуться за програмою "Лiтопис природи", збертати, передавати й частково аналiзyвати 1х у БД. Представлена нижче структура БД, безпосередшм споживачем яко1 будуть установи ПЗФ Ук-рани, е частиною загальномiнiстеpськоí БД, за функцюнування яко1 ведповедати-ме Департамент заповiдноí справи Miнпpиpоди.
Створення такого продукту та результати, представлеш у цш пращ, були пiдтpиманi у рамках WWF проекту "Охорона та стале використання природних ресурсш в Украшських Карпатах" (2007-2012) за фшансово!' тдтримки уряду Ноpвегií, за що автори особливо вдячш.
Мета роботи. 1нформацшно-аналиична БД "Лiтопис природи" (БДЛП) установ ПЗФ Украши покликана забезпечити швидкий доступ до результатов на-укових дослiджень, якi проводять в установах ПЗФ, створити умови для яккного та кшьккного аналiзy даних та оперативного прийняття yпpавлiнських ртень. Для pеалiзацií поставлених завдань було розроблено концептуальну модель та структуру БД "Лтгопис природи", а також шгерфейсне програмне забезпечення для введення, редагування та перегляду записiв БД.
Матерiали та методи. Пiд час розроблення БД "Лтгопис природи" вико-ристовували систему Firebird 2.1.3 - компактну, кросплатформну, в1льну реля-цшну систему керування базами даних, що pеалiзyе бiльшiсть функций програм-ного забезпечення ANSI SQL 2003. 1нтерфейсну програму було pеалiзовано за допомогою середовища програмування Borland Delphi 7, що базуеться на мовi Object Pascal.
Результати дослщження. БД "Лггопис природи" мае pеляцiйнy структуру, тобто складаеться з набору взаемопов'язаних таблиць, яким вiдповiдають сут-носп - iнфоpмацiйнi об'екти предметно!' области
БД, що призначена для установ ПЗФ, i БД, що призначена для Департаменту заповiдноí справи Шнприроди, мають однакову структуру. 1нтерфейсне програмне забезпечення, що призначене для установи ПЗФ, дае змогу заносити в БД первинш вiдомостi про об'ект ПЗФ, а також проводити аналiз занесених ведомостей. Програмне забезпечення, що призначене для Департаменту заповiдноí справи Мшприроди, дае змогу завантажувати данi з БДЛП конкретно!' установи ПЗФ, переглядати ведомости проводити пошук, вiдбip та аналiз даних.
Робота з БД здшснюеться через iнтеpфейс, який pеалiзовано в програмно-му модyлi litopys.exe. Пед час запуску головного модуля на виконання на екpанi з'являеться головна форма "IC "Лiтопис Природи". Структура БД вiдповiдае змк-
ту Лтопису природи, роздши у виглядi кнопок ieрархiчноro меню висвiчуються зеленим кольором у лшй частинi вiкна штерфейсно! програми (рис.).
Рис. Закладка "Загальм вiдомостi" ттерфейсног програми БД "ЛШопис природи"
У першому ненумерованому роздш "Введенi об'екти ПЗФ" вiдображають перелж усiх об'екпв ПЗФ, ведомост! про ят введено у БД. Тут же вщбуваеться вибiр об'екта для введения, редагування або перегляду ведомостей.
У роздiлi "Загальнi вiдомостi" е тдроздали "Об'ект ПЗФ" (тут власне i вщ-буваеться робота iз загальними вiдомостями про об'ект ПЗФ), "Районування", "Зв'язок з iншими об'ектами", "Джерела", "Доданi файли", "Укладачi". Особливи-ми е тдроздши "Доданi файли" та "УкладачГ. На цi два шдроздши можна перейти з усх iнших пiдроздiлiв i ввести вщомосп, що стосуються саме того тд-роздшу, з якого вщбувся перехiд.
У роздiлi "Науковi пол^они" для кожного полiгону вносять назву, рж створення, площу, географiчнi координати центру, короткий текстовий опис, пе-релiк напрямкiв наукових дослiджень, що ведуть на цьому полiгонi, перелш лгге-ратурних джерел щодо цього полкону.
У роздiлi "Абiотичне середовище" присутнi два пiдроздiли "Рельеф" та "Метеопоказники та гiдрологiя".
У шдроздш "Рельеф" вводиться в БД загальний короткий опис рельефу, також опис поточних подiй, пов'язаних з рельефом. Характеристику основних елеменпв рельефу об'екта, вщповщно до вимог Програми, а також орографiчну карту вводять у пiдроздiлi "Доданi файли".
Шдроздш "Метеопоказники та пдролопя" на вщповщних закладках дае змогу працювати з такими ведомостями, як щоденнi спостереження, осередиенi
багаторГчш спостереження, тривалкть сезошв, а на закладщ "АналГз" можна пе-реглянути результати аналГзу введених метеоролопчних ведомостей
Роздал "Рослинний сви1" мае шдроздали "Спостереження", "Склад флори" та "Рослиншсть". Педроздал "Спостереження" мае закладки "Спостереження у вигляда таблищ", "Детальний вигляд спостереження", "Кедьккть вид1в рослин у флорГ' та "АналГз даних". Педроздед "Склад флори" дае змогу вносити в БД фло-ристичш списки судинних рослин. Закладка "Склад флори - Судинш рослини" дае змогу вносити в БД флористичш списки судинних рослин.
Даш про рослиншсть об'екта ПЗФ можна ввести до БД у педроздш "Рослиншсть" . На цш закладщ вноситься перелГк ведзначених для Об'екта асощацш, що занесет до "Зелено!' книги Украши".
Роздал "Тваринний свГт" мае шдроздали "Спостереження", "Склад фауни" та "Регулящя чисельностГ'. Педроздед "Спостереження" мае закладки "Таблич-ний вигляд", "Детальний вигляд". Педроздал "Склад фауни" дае змогу вносити в БД фаунктичн списки. 1ншГ даш, збГр яких передбачений Програмою: територь альний розподед та концентрац1я тварин в конкретних бютопах, формування те-риторГальних зв'язюв, результати кедьцювання птанв тощо подають у роздш "Додан файли".
Роздал "Збереження видав флори Г фауни" мктить шформащю про плани дш з охорони, збереження та вдаворення редккних вид1в флори Г фауни.
Роздал "Календар природи" розроблено на педсташ рекомендацш Програ-ми, зокрема, за таблицею, вмщеною у розробщ К.П. Фшонова та Ю.Д. Нухь мовсько! [5]. Календар природи роздалено на дв закладки - "Рослини" Г "Твари-ни", ят вГдрГзняються лише фенофазами, ят е у педказках.
ПерелГк природних та антропогених впливГв у межах охоронно! зони, на територц об'екта Г прилеглих земель вказують на закладщ "Впливи".
ПерелГк порушень заповедного режиму, ведомости про можливе викорис-тання природних ресурсГв у господарських щлях у ведповедних дшянках та зонах, а також даш про ведновлювальш, регуляторн бютехшчш та созотехшчш заходи, ят проводять на окремих далянках об'екта, вносять у БД на закладщ "Заходи та порушення".
У роздш "НауковГ доследження" наводиться перелш спещальних науко-вих тем, основн отриман результати та аналГз доследжень за п'ять рошв. Основш педсумки науково! та науково-освгшьо! даяльносп у доведьнш формГ подають у доданих файлах. Ведомосп про участь установи у виконанш чинних для Украши мГжнародних конвенщях та про плани дай щодо збереження й вдаворення видав, природних об'ектгв вказують на закладщ "МГжнародна участь та плани дш".
Дан про науковГ доследження на територц' об'екта та !х аналГз вносять на закладщ "НауковГ доследження". Список використано! лгтератури до запис1в про об'екти ПЗФ вносять на закладщ " Джерела".
На закладщ "Додан файли" можливо приеднати до БД ведомосп у зов-шшнх файлах до кожного роздалу ведповГдно (даш вводять у базу у вигляда прикрГпленого файлу Гз розширенням.doc,.xls,.jpg).
У роздал "Особливосп поточного року" вводять перелГк з коротким опи-сом особливих природних явищ та подай на територц Об'екта.
Частина шформацц в БД "ЛГтопис Природи" розмщена в спецiальних таблицях-довГдииках. Серед довiдникiв е списки видав рослин, тварин, списки рiдкiсних видiв (Червона книга Украши, додатки до Бернсько1 коивеицц), типи природних оселищ, перелiк рослинних асоцiацiй та iн. На багатьох закладках пе-редбачено введения "Укладачiв або вiдомостей про авторiв". Спочатку вдомосп про укладачiв необидно занести до доввдиика "Iнформацiя про авторш".
На бшьшосп закладок внизу е кнопки "УкладачГ та "Додаш файли", на-тисиувши на яш, можна перейти до вiддовiдного шдроздшу.
Формування та виконання запитiв до БД вщбуваеться на окремiй формi "Запити". Iнформацiйна система "ЛГтопис Природи" включае модуль вiзуального конструктора запиле. Це дае змогу за допомогою одного мехашзму охопити широкий клас запитiв, потреба у яких може виникиути пiд час роботи iз системою.
Працiвники наукових ввддшв установ ПЗФ, як1 вiдповiдають за ведення ЛГтопису природи у сво1х установах, заносять первиннi та аналггичш данi в БД " ЛГтопис природи" кожно1 установи i в установлен термiни передають копiï цих БД в Департамент заповiдноï справи. Заарх1воваиу (стисиуту) для змеишения об-сягу котю БД можна надсилати електроииою поштою, передавати через спещ-альш iнтернет-сервери для обмiну файлами або надсилати записану на CD-диск котю БД звичайною поштою.
У Департамент! заповщно1 справи вiдповiдальний за адмЫструвания БД фанвець завантажуе отримаш вщ кожно1 установи ПЗФ даш в едину БД. Окремо ведеться облж завантажеиих вiдомостей з метою контролю. ПГсля цього стае можливим отримання вiдомостей та аналiтичиих доввдок як по одиш установi, так i по всх одиочасно в усх передбачеиих в режимi запитш розрiзах.
Повна схема функцiоиуваиия БД повинна бути напрацьована i затвердже-на тсля дослвдно1 експлуатацл БД "Лггопис природи" протягом 1 -2 роюв, тд час яко1 паралельно повинен вестись Лиопис природи в електронному i паперовому виглядг ПГсля вирiшення техшчних, оргаиiзацiйних та правових проблем, як1 мо-жуть буди виявленi в ход! досшдно1 експлуатацп, можливо буде ведения ЛГтопи-су природи лише в електроннш форм!.
Висновки. Запропонована шформацшна система "Лггопис природи", роз-роблена для полегшення роботи наукових прац1виик1Б установ ПЗФ та Департаменту запов!дио1 справи Мгнприроди, дае змогу збертати шформащю в електронному вигляда аналГзувати нагромаджеиий матерГал в окремих установах, поргвию-вати ïх мГж собою. База даиих дае змогу зменшити об'ем паперового матерГалу та ктотно покращити комушкащю мГж Мгнприродою, громадськими об'едианиями та об'ектами ПЗФ в питаниях збереження нацюнального надбання на ïх територц.
Лiтература
1. Ан^енко Т. Л. Програма Лгтопису природи для заповiдникiв та нащональних природних паркв : метод. поабн. / за ред. д-ра бюл. наук, проф. Т.Л. АндрiEнко / Т.Л. Âндрieнко, С.Ю. Попович, Г.В. Парчук та iн. - К. : Вид-во "Âкадемперiодика", 2002. - 103 с.
2. Сренко 1.П. Концептуальна модель електронно'1 бази даних "Лiтопис природи" / 1.П. Ci-ренко, C.I. Ciренко // Матерiали II Наукових читань пам'ят Cергiя Таращука / Чорноморський державний университет ш. Петра Могили, Миколагв, 2011. - С. 147-150.
3. Стрямець С.П. Бази даних для мониторингу бiорiзноманiття "Розточчя" / С.П. Стрямець, Г.В. Стрямець // Вюник Нацiонального унiверситету "Льв1вська полiтехнiка". - Сер.: Комп'ютер-нi науки та шформацшш технологи. - Льв1в : Вид-во НУ "Львiвська полiтехнiка". 2009. - № 650. - С. 234-250.
4. Стрямець С.П. 1нформатизащя природничих дослщжень на приклада природного заповедника "Розточчя" / С.П. Стрямець // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. -Сер.: Прпродниш дослщження на Розточга. - Льв1в : РВВ НЛТУ Украши. - 2010. - Вип. 20.16. -С. 100-105.
5. Филонов К.П. Летопись природы в заповедниках СССР : метод. пособ. / К.П. Филонов, Ю.Д. Нухимовская. - М. : Изд-во "Наука", 1985. - 142 с.
Стрямец Г.В., Сиренко И.П., Проць Б.Г., Ямелинец Т.С., Стрямец С.П, Погорилко В.В. Информационная система "Летопись природы" для учреждений природно-заповедного фонда Украины
Приведены результаты разработки электронного варианта базы данных "Летопись природы" для учреждений природно-заповедного фонда Украины. База данных должна обеспечить быстрый доступ к результатам научных исследований, проводимых в этих учреждениях, создать условия для качественного и количественного анализа данных, а также оперативного принятия управленческих решений. База данных позволяет частично проанализировать материалы Летописи. Указанная структура программного обеспечения позволяет представлять материалы Летописи в электронном виде через Интернет, или на цифровых носителях, что существенно улучшит коммуникацию между Минприроды, общественнос-тю и объектами ПЗФ в вопросах сохранения национального достояния на их территории.
Ключевые слова: базы данных, ПЗФ, управление, природные заповедники, национальные природные парки, многолетние наблюдения, биоразнообразие, Украина.
Stryamets H. V., Sirenko I.P., Prots B.H., Yamelynets T.S., Stryamets S.P., Pohorilko V. V. Information system "Cronicles of nature" for management of Ukrainian protected areas
The results on development of electronic database "Chronicles of Nature" for management of Ukrainian protected areas are presented. The database supports (1) fast access to the results of research studies in the protected areas, (2) qualitative and quantitative data analysis (3) quick decision for protected areas management. The database gives a possibility to analyze the materials of the Chronicles partly. The presented database structure can be presented electronically via internet or using data medium, which can substantially improve communication between Ministry officials, publics and protected areas on problems of national heritage protection on their territories.
Keywords: database, protected areas, management, nature reserves, national nature parks, long-term monitoring, biodiversity, Ukraine.
УДК231.3 Магктрант Р.С. Карплюк; доц. Ю.Р. Оленюк, канд. техн. наук -
Львiвський ДУ безпеки життeдiяльностi
ВПЛИВ ВУЛИЧНИХ СТОЯНОК НА ПРОПУСКНУ ЗДАТШСТЬ ПРО1ЗНО1 ЧАСТИНИ
Проаналiзовано причини впливу вуличних стоянок на швидюсть транспортного потоку та пропускну здатшсть про!зно! частини. Створено 1мгтацшну модель, з використан-ням яко! дослщжено функцюнування дшянки вулищ з дозволеною стоянкою. Використа-но ргвняння змши швидкост транспортного потоку та пропускно! здатност про!зно! частини вщ середньо! тривалост паркування.
Ключовi слова: транспортний потш, вулична стоянка, Miero, транспортне плануван-ня, пропускна здатшсть вулиць.
Формулювання проблеми. Одшею з проблем, зумовлених зростанням ршня автомобшзацц, е оргашзаид стоянок для короткочасного та тривалого збе-ртання автомобшв. З одного боку, збшьшення кшькосп автомобшв потребуе больше мкць для стоянок, зокрема вуличних, з шшого - зростае завантаження
