Міжнародна наукова мобільність та трансфер технологій кафедри телекомунікацій, медійних та інтелектуальних технологій у підготовці магістрів ОПП «Електронні системи та мережі комунікацій»

23–25 вересня 2025 року гарант освітньої програми «Електронні системи та мережі комунікацій» освітнього рівня «Магістр», професор кафедри телекомунікацій, медійних та інтелектуальних технологійБойко Юлій Миколайович взяв участь у International Sustainable Transportation Symposium (ISTRAS’25), який відбувся під егідою National Aviation Academy (Baku, Azerbaijan) за підтримки видавництва Springer. Симпозіум ISTRAS’25 зібрав науковців з численних країн світу, ставши майданчиком для обміну результатами та тенденціями у галузі стійкого транспорту. Серед ключових трендів, оголошених на заході, — автономні транспортні системи, кібербезпека в комунікаціях, інтелектуальні транспортні мережі (ITS), V2X/IoT-рішення та екологічно орієнтовані технології.

В рамках заходу професор Ю.М. Бойко виступив у статусі запрошеного спікера, представивши дві наукові доповіді: Information Uncertainty in Transport IoT Systems: Security Challenges and Adaptive Protection Mechanisms та IoT Project Management in Intelligent Transportation Systems.

Представлені результати досліджень безпосередньо відображають наукові спрямування кафедри у сфері інтелектуальних технологій, зокрема питання інформаційної безпеки, IoT-рішень та систем управління у транспортних і телекомунікаційних мережах.

Важливо зазначити, що під час відкритого обговорення зі стейкхолдерами освітньої програми (https://surl.li/dagbds) було рекомендовано посилити зміст дисциплін шляхом інтеграції проривних трендів у сфері інформаційних технологій, пов’язаних із 5G та Інтернетом речей (IoT). Матеріали представлені на ISTRAS’25 будуть впроваджені у викладання курсів магістерської програми «Завадостійкість та інформаційна безпека інфокомунікацій», «Системи керування та позиціювання аерокосмічних платформ».

Під час першої доповіді “Information Uncertainty in Transport IoT Systems: Security Challenges and Adaptive Protection Mechanisms” було розглянуто проблему інформаційної невизначеності в транспортних IoT/IoV (Internet of Vehicles) системах, яка виникає через втрати даних, завади та цілеспрямовані кібернапади (наприклад, spoofing чи ін’єкції даних). Спікер, професор кафедри ТМІТ Юлій Бойко наголосив, що статичні методи захисту є недостатніми в умовах динамічного та часто ворожого інформаційного середовища. Було представлено адаптивну систему захисту, яка поєднує логістичні функції довіри, ентропійні моделі оцінки невизначеності, AI-базоване виявлення аномалій та байєсівський підхід до оцінки ризику. Симуляційні експерименти у моделі IoV з 100 вузлами показали 90–95% точність виявлення аномалій навіть за умов 20% втрати даних та 10% атак типу spoofing.

Отримані результати підтверджують доцільність впровадження такої системи у ADAS (Advanced Driver Assistance System), автономний транспорт та Smart City інфраструктуру, де критично важливими є надійність та безпека обміну даними.

Під час другої доповіді «IoT Project Management in Intelligent Transportation Systems» було висвітлено проблеми управління складними проєктами цифровізації транспорту з використанням технологій Інтернету речей. Показано, що традиційні підходи (PMBOK, ISO 21500) не завжди відповідають викликам багаторівневих IoT-екосистем (сенсори, мережі зв’язку, хмарні сервіси, Vehicle-to-Everything (V2X)), і тому доцільною є інтеграція гнучких методологій управління (Agile, SCRUM). Запропоновано Composite Project Efficiency Index (CPI) — інтегральний показник ефективності IoT-проєктів, що враховує технічну якість, інтеграцію, витрати, час та ризики. На прикладі кейсу Smart Parking показано, як CPI допомагає ідентифікувати сильні та слабкі сторони та обґрунтовувати масштабування рішень.

17-19 вересня 2025 року Бойко Юлій Миколайович, взяв участь у 2025 IEEE 15th International Conference on Advanced Computer Information Technologies (ACIT’25), яка відбулася в місті Шибеник (Хорватія) під егідою Хорватської секції IEEE. Конференція ACIT’2025 об’єднала учасників із понад 60 країн та більше ніж 250 організацій, охоплюючи передові тренди у сфері інформаційних технологій, комп’ютерних наук, штучного інтелекту, кібербезпеки, математичного моделювання та спеціалізованих комп’ютерних систем. Вона надала міжнародну платформу для обміну знаннями та обговорення інноваційних рішень серед дослідників, академіків і фахівців у галузі інженерії та IT.

В секції «Specialized Information and Computer Systems» Юлій Бойко представив доповідь «FPGA-based Implementation and Efficiency Analysis of a 5G Physical Channel», присвячену апаратній реалізації та аналізу ефективності фізичного каналу 5G на FPGA-платформі. У роботі розглянуто реалізацію PDSCH (фізичного каналу 5G), інтелектуального HARQ-механізму (гібридного автоматичного запиту на повторення) на основі AI технології (технології штучного інтелекту) reinforcement learning (навчання з підкріпленням), а також оцінку показників: EVM (Error Vector Magnitude) — для вимірювання відхилення символу, MER (Modulation Error Ratio)— для оцінки впливу шуму, та BER (Bit Error Rate) — для оцінки надійності декодування, спектральної ефективності та енергоспоживання в реальному часі. Отримані результати підтвердили можливість суттєвого підвищення пропускної здатності (до 70%), зниження затримки та економії енергоресурсів у порівнянні з традиційними підходами.

Особливістю представленої роботи є те, що фізичний канал 5G (PDSCH) був реалізований програмно на програмованій логічній інтегральній схемі (ПЛІС=FPGA), що забезпечило апаратне прискорення та можливість експериментальної перевірки в реальному часі. Для досліджень використано платформу Xilinx Zynq UltraScale+ (XCZU2CG) на відлагоджувальній платі AXU2CGB яка була інтегрована з MATLAB/Simulink.

Завдяки цій реалізації вдалося відтворити повне коло обробки сигналу: LDPC-кодування, модуляцію QAM, OFDM-формування, MIMO-прекодінг і HARQ-менеджмент. Це дозволило не лише теоретично змоделювати, але й експериментально перевірити працездатність фізичного рівня 5G на апаратному рівні з урахуванням обмежень ресурсу ПЛІС, часу затримки та енергоспоживання.

Зміст доповіді повністю відповідає рекомендаціям стейкхолдерів і здобувачів освітньої програми (https://khmnu.edu.ua/wp-content/proyekty-op/master/g5-ekpr-2025-obg.pdf, https://surl.li/dagbds), які були сформульовані під час круглого столу з обговорення освітньої програми та надання пропозицій по її вдосконаленню, зокрема у частині інтеграції проривних концепцій розвитку технологій 5G у сучасних електронних комунікаціях, використання технологій штучного інтелекту в сучасних телекомунікаційних мережах. Матеріали дослідження представленого на міжнародній конференції будуть впроваджені у викладання дисципліни «Програмно-конфігуровані системи передавання, приймання та обробки інформації», що дозволить студентам опановувати практичні аспекти апаратної реалізації телекомунікаційних систем нового покоління.

Таким чином, участь у міжнародних заходах ISTRAS 2025 та IEEE ACIT 2025 дозволила продемонструвати наукові досягнення Хмельницького національного університету та кафедри ТМІТ і охопити ключові напрями магістерської програми «Електронні системи та мережі комунікацій». Ці міжнародні заходи забезпечили мобільність в умовах воєнного часу, ефективний трансфер технологій і обмін передовим досвідом із провідними науковцями, педагогами та представниками науково-індустріальних кіл із понад 60 країн світу. Отримані знання та практичні напрацювання будуть інтегровані у навчальні курси магістратури кафедри, формуючи єдину освітню платформу для підготовки фахівців із телекомунікаційного спрямування, здатних опановувати сучасні цифрові та комунікаційні технології та впроваджувати їх у практику.

Інформація кафедри ТМІТ