АНАЛІТИЧНІ ТА ДІАГНОСТИЧНІ БЛОКИ КОНТРОЛЮ В ЦИФРОВОМУ СЕРЕДОВИЩІ ОЦІНКИ СТРУКТУРНОЇ НАДІЙНОСТІ

Заголовок (англійською): 
ANALYTICAL AND DIAGNOSTIC CONTROL BLOCKS IN A DIGITAL ENVIRONMENT FOR STRUCTURAL RELIABILITY ASSESSMENT
Автор(и): 
Тисленко О. Б.
Биков С. В.
Автор(и) (англ): 
Tyslenko O.
Bykov S.
Ключові слова (укр): 
структурна надійність; аналітичний контроль; цифрове середовище; моніторинг конструкцій; тригераційна модель; структурний цифровий двійник; машинне навчання; прогнозування деградації; технічна діагностика
Ключові слова (англ): 
structural reliability; analytical control; digital environment; structural monitoring; trigger model; structural digital twin; machine learning; degradation forecasting; technical diagnostics
Анотація (укр): 
Аналітичні та діагностичні блоки контролю становлять основу сучасних цифрових систем оцінки структурної надійності, де інтегруються процеси збору, обробки та інтерпретації даних у режимі реального часу. Цифрове середовище контролю формує багаторівневу архітектуру, у якій поєднуються сенсорні технології, аналітичні алгоритми, методи машинного навчання та когнітивні моделі прогнозування. Його ключове завдання полягає у створенні інтегрованої системи моніторингу, здатної забезпечувати оперативну діагностику конструкцій і визначення тенденцій їх деградації на основі аналізу великого обсягу даних. Функціонування аналітичних блоків базується на принципі когерентного обміну інформацією між сенсорними вузлами, аналітичними модулями та управлінськими підсистемами. Кожен рівень цифрової системи виконує власну функцію: сенсорний – фіксує параметри навантажень і деформацій; аналітичний – здійснює математичну обробку та виявлення відхилень; діагностичний – визначає причини дефектів; прогностичний – моделює подальшу поведінку конструкцій. У контексті цифрової трансформації галузі особливого значення набуває застосування структурних цифрових двійників, які поєднують реальні сенсорні дані з віртуальними аналітичними моделями. Такий підхід забезпечує безперервне оновлення даних про технічний стан об’єкта та створює основу для превентивного управління ризиками. Інтеграція тригераційних алгоритмів дозволяє системі автоматично реагувати на критичні зміни, що підвищує точність і швидкість ухвалення управлінських рішень. Аналітична ефективність системи визначається якістю обробки інформації, достовірністю діагностики та здатністю до самонавчання. Розвиток цифрових технологій створює передумови для формування нової парадигми технічного моніторингу, у якій контроль структурної надійності базується не лише на фіксації параметрів, а на їх глибокому когнітивно-аналітичному осмисленні. У цьому контексті аналітичні та діагностичні блоки виступають ядром цифрової інженерної інфраструктури, що поєднує технології штучного інтелекту, цифрових двійників і системної діагностики для досягнення максимальної точності оцінки структурної стійкості та безпеки будівельних об’єктів.
Анотація (англ): 
Analytical and diagnostic control blocks form the basis of modern digital systems for structural reliability assessment, integrating the processes of data collection, processing, and interpretation in real-time. The digital control environment creates a multi-layered architecture that combines sensor technologies, analytical algorithms, machine learning methods, and cognitive forecasting models. Its key task is to develop an integrated monitoring system capable of providing rapid structural diagnostics and determining degradation trends based on large-scale data analysis. The functioning of analytical blocks is based on the principle of coherent information exchange between sensor nodes, analytical modules, and management subsystems. Each level of the digital system performs a specific function: the sensory level records load and deformation parameters; the analytical level performs mathematical processing and anomaly detection; the diagnostic level determines the causes of defects; and the predictive level models the future behavior of structures. In the context of the industry's digital transformation, the use of structural digital twins, which combine real-time sensor data with virtual analytical models, is of particular importance. This approach ensures continuous updates of the object's technical condition and creates a basis for preventive risk management. The integration of trigger algorithms allows the system to react automatically to critical changes, increasing the accuracy and speed of management decision-making. The system's analytical efficiency is determined by the quality of information processing, diagnostic reliability, and self-learning capability. The development of digital technologies creates prerequisites for a new paradigm of technical monitoring, where structural reliability control is based not only on recording parameters but on their deep cognitive and analytical interpretation. In this context, analytical and diagnostic blocks serve as the core of the digital engineering infrastructure, combining artificial intelligence, digital twins, and systemic diagnostics to achieve maximum accuracy in assessing the structural stability and safety of construction objects.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Управління розвитком складних систем, номер 64, 2025
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Management of Development of Complex Systems, number 64, 2025
Мова статті: 
Українська
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
Дата публікації: 
25 Декабрь 2025
Номер збірника: 
Розділ: 
ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ ПРОЄКТУВАННЯ
Університет автора: 
Київський національний університет будівництва і архітектури, Київ
Литература: 
  1. Di Giuda, G. M., Tagliabue, L. C., Pellegrini, L., Meschini, S., Seghezzi, E., Schievano, M., & Marenzi, G. (2022). Developing a decision support system and a building management system for building portfolio management. In Proceedings of EUBIM 2022. https://iris.unito.it/retrieve/11db9d70-65a0-48a7-8696-72c46c8c7a1e/EUBIM2022_DSS_BMS_DABC.pdf.
  2. Taboada-Orozco, A., Yetongnon, K., & Nicolle, C. (2024). Smart buildings: A comprehensive systematic literature review on data-driven building management systems. Sensors, 24 (13), Article 4405. https://doi.org/10.3390/s24134405.
  3. Reuland, Y., Martakis, P., & Chatzi, E. (2023). A comparative study of damage-sensitive features for rapid data-driven seismic structural health monitoring. Applied Sciences, 13 (4), Article 2708. https://doi.org/10.3390/app13042708.
  4. Daupayev, N., Engel, C., & Hirsch, S. (2025). Two-to-one trigger mechanism for event-based environmental sensing. Sensors, 25(13), Article 4107. https://doi.org/10.3390/s25134107.
  5. Chupryna, Yu. A. (2019). Involvement of applied advantages of BIM-technologies in the methodology and practice of forming the life cycle of projects as part of state targeted programs implemented by the construction cluster. Economy and State, 2, 25–30.
  6. Sun, Z., Fang, S., Liu, M., & Xu, C. (2024). Approach towards the development of digital twin for civil infrastructure: Framework, implementation and challenges. Sensors, 25 (1), Article 59. https://doi.org/10.3390/s25010059.
  7. Yang, Z., Tang, C., Zhang, T., Zhang, Z., & Doan, D. T. (2024). Digital twins in construction: Architecture, applications, trends and challenges. Buildings, 14 (9), Article 2616. https://doi.org/10.3390/s24092616.
  8. Liu, W., et al. (2024). A systematic review of the digital twin technology in buildings, landscapes and urban environments. Buildings, 14 (11), Article 3475. https://doi.org/10.3390/buildings14113475.
  9. Chupryna, Yu. A., Borodavko, M. V., & Havrikov, D. O. (2020). Strategies for reconfiguration of business processes of construction enterprises. Management of Development of Complex Systems, 41, 169–174, dx.doi.org\10.32347/2412-9933.2020.41.169-174.

 

 

References: 
  1. Di Giuda, G. M., Tagliabue, L. C., Pellegrini, L., Meschini, S., Seghezzi, E., Schievano, M., & Marenzi, G. (2022). Developing a decision support system and a building management system for building portfolio management. In Proceedings of EUBIM 2022. https://iris.unito.it/retrieve/11db9d70-65a0-48a7-8696-72c46c8c7a1e/EUBIM2022_DSS_BMS_DABC.pdf.
  2. Taboada-Orozco, A., Yetongnon, K., & Nicolle, C. (2024). Smart buildings: A comprehensive systematic literature review on data-driven building management systems. Sensors, 24 (13), Article 4405. https://doi.org/10.3390/s24134405.
  3. Reuland, Y., Martakis, P., & Chatzi, E. (2023). A comparative study of damage-sensitive features for rapid data-driven seismic structural health monitoring. Applied Sciences, 13 (4), Article 2708. https://doi.org/10.3390/app13042708.
  4. Daupayev, N., Engel, C., & Hirsch, S. (2025). Two-to-one trigger mechanism for event-based environmental sensing. Sensors, 25(13), Article 4107. https://doi.org/10.3390/s25134107.
  5. Chupryna, Yu. A. (2019). Involvement of applied advantages of BIM-technologies in the methodology and practice of forming the life cycle of projects as part of state targeted programs implemented by the construction cluster. Economy and State, 2, 25–30.
  6. Sun, Z., Fang, S., Liu, M., & Xu, C. (2024). Approach towards the development of digital twin for civil infrastructure: Framework, implementation and challenges. Sensors, 25 (1), Article 59. https://doi.org/10.3390/s25010059.
  7. Yang, Z., Tang, C., Zhang, T., Zhang, Z., & Doan, D. T. (2024). Digital twins in construction: Architecture, applications, trends and challenges. Buildings, 14 (9), Article 2616. https://doi.org/10.3390/s24092616.
  8. Liu, W., et al. (2024). A systematic review of the digital twin technology in buildings, landscapes and urban environments. Buildings, 14 (11), Article 3475. https://doi.org/10.3390/buildings14113475.
  9. Chupryna, Yu. A., Borodavko, M. V., & Havrikov, D. O. (2020). Strategies for reconfiguration of business processes of construction enterprises. Management of Development of Complex Systems, 41, 169–174, dx.doi.org\10.32347/2412-9933.2020.41.169-174.