Перегляд новини

У серпні 2024 року міжнародне наукове видавництво “Springer” оприлюднило електронну версію англомовної колективної монографії “Nexus of Sustainability. Understanding of FEWSE Systems І” (паперова версія має з’явитися наприкінці вересня), до якої увійшли переважно результати, одержані за двома спільними проєктами Національної академії наук України та Міжнародного інституту прикладного системного аналізу (International Institute for Applied Systems Analysis – IIASA) – «Комплексний аналіз робастних профілактичних та адаптивних заходів управління продовольством, енергією, водою та соціальною сферою в умовах системних ризиків та наслідків COVID-19» (“Comprehensive analysis of robust preventive and adaptive measures of food, energy, water and social management in the context of systemic risks and consequences of COVID-19”; проєкт виконується на базі Центру оцінювання діяльності наукових установ та наукового забезпечення розвитку регіонів України НАН України) й «Інтегроване робастне моделювання й управління у системі «продовольство–енергетика–вода–землекористування» задля сталого розвитку» (“Integrated robustmodeling and management of food-energy-water-land use nexus for sustainable development”). Книгу, що стала 559-м томом у серії “Studies in Systems, Decision and Control”, опубліковано за сприяння Комітету із системного аналізу НАН України та за редакцією Президента Національної академії наук України академіка Анатолія Загороднього, віцепрезидента НАН України академіка Вячеслава Богданова і заступника директора з науково-організаційної роботи Інституту загальної енергетики НАН України доктора технічних наук Артура Запорожця. Авторами розділів видання стали вчені Інституту кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України, Наукового центру аерокосмічних досліджень Землі Інституту геологічних наук НАН України, Українського гідрометеорологічного інституту ДСНС України та НАН України, Інституту загальної енергетики НАН України, Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України, Інституту демографії та проблем якості життя НАН України. Монографію присвячено пам’яті академіка Юрія Єрмольєва (1936–2022) – видатного українського науковця у галузі математичної кібернетики, інформатики та системного аналізу, який протягом багатьох років координував співпрацю IIASA та Національної академії наук України.

Монографія складається з передмови та 17-ти розділів.

Юрій Михайлович Єрмольєв народився 3 листопада 1936 року. У 1954 році  вступив на механіко-математичний факультет Київського державного університету ім. Т.Г. Шевченка (нині це Київський національний університет імені Тараса Шевченка). По закінченні навчання у 1959 році він перейшов на роботу в Обчислювальний центр Академії наук УРСР, який згодом перетворився на всесвітньо відомий Інститут кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України. 1964 року Юрій Єрмольєв захистив кандидатську дисертацію, 1970-го – здобув ступінь доктора фізико-математичних наук. У 1971–1992 роках очолював відділ математичних методів дослідження операцій Інституту кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України. 1988 року Ю.М. Єрмольєва обрали дійсним членом (академіком) АН УРСР. Багато років він читав лекції у Київському національному університеті імені Тараса Шевченка, був запрошеним професором Каліфорнійського університету в Девісі (США). У 1979–1984 роках і від 1991 року працював в Міжнародному інституті прикладного системного аналізу (IIASA, Лаксенбург, Австрія), який провадить науково-дослідну діяльність в інтересах країн-учасниць (серед них і Україна). До роботи цієї організації активно долучені Інститут кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України і Національна академія наук України загалом, сприяючи розробленню економічної, енергетичної та екологічної стратегії нашої країни та зміцненню її наукового авторитету.

Академік Юрій Михайлович Єрмольєв (1936–2022)

Ю.М. Єрмольєв брав участь у розв’язанні багатьох теоретичних і прикладних проблем, які потребують нового комплексного міждисциплінарного підходу, що охоплює соціально-економічні, екологічні, ресурсні та безпекові проблеми. Ця тема стала провідною в його дослідженнях і численних публікаціях. Як описати основний напрям досліджень цього науковця? Відомо, що парадигма класичного моделювання, скажімо у фізиці, побудована на повторюваних спостереженнях і експериментах, які не порушують основних взаємозв’язків системи, що розглядається. Проте, на відміну від поведінки частинок у фізиці, люди, ухвалюючи певні рішення, істотно змінюють соціально-економічні та природні процеси. Експерименти з такими ендогенними процесами можуть бути надзвичайно вартісними, часом небезпечними, а то й просто нездійсненними. Нехтування можливими наслідками загрожує «неприємними сюрпризами» з безповоротними катастрофічними наслідками. Тому для обґрунтування ефективних моделей і методів потрібно ретельно вивчати взаємозалежності між невизначеністю та можливими рішеннями. Це спонукало Ю.М. Єрмольєва зосередитися на дослідженні нових типів моделей і методів, які дають змогу аналізувати робастні (безпечні, оптимальні та гнучкі) рішення на основі неповних і змодельованих даних, а також взаємозалежність між невизначеністю рішень і екстремальними подіями для агентів різного штибу (урядів, компаній, спільнот, окремих особистостей тощо).

Протягом кількох десятиліть Ю.М. Єрмольєв розвивав моделі й методи розривної, детермінованої та стохастичної оптимізації – з огляду на необхідність вивчити широкий спектр масштабних детермінованих і стохастичних систем, на функціонування яких впливають непередбачувані чинники, невизначеності й ризики потенційно катастрофічних впливів на великі території та громади. І хоч розв’язання різних проблем потребувало різних методів, та всі вони мали однакові ключові елементи. Ю.М. Єрмольєв був одним із засновників нового наукового напряму в теорії оптимальних рішень, базованого на застосуванні стохастичних квазіградієнтних методів, які дають змогу оцінювати напрями стратегічного вдосконалення систем (процесів) в умовах ризику й невизначеності. Ці методи особливі тим, що застосовуються до різних засобів моделювання (симуляцій, сценаріїв, мереж, графіків тощо) для загальних детермінованих і стохастичних систем. Перевага стохастичних квазіградієнтних методів полягає у тому, що вони не потребують точних значень цільової функції та функцій обмежень і відкривають широкі можливості для розв’язання нових задач, для яких стандартні методи незастосовні. Науковець поширив ці методи на нові галузі – безпеку, фінанси, економіку, екологію, управління водними ресурсами, енергетику, агропромисловий сектор тощо, а також на прикладні міжгалузеві, міждисциплінарні та інтегровані проблеми. Ці методи розроблені для розв’язання прикладних задач із використанням конкретних даних з України й інших країн і мають особливе значення для аналізу безпеки й ефективності процесів глобалізації, що виникають в умовах дерегуляції та асиметричної інформації учасників. В інших актуальних напрямах комплексного моделювання Ю.В. Єрмольєв використав так званий метод індукованого дисконтування для довгострокового планування витрат в умовах катастрофічних ризиків, робастні методи інтегрованого (комплексного) управління водним балансом і енергетичною та продовольчою безпекою в умовах системних ризиків. А масштабування для глобальної біосферної моделі GLOBIOM забезпечило оцінювання глобально-локальної динаміки систем землекористування, необхідної для соціального, економічного та екологічного розвитку.

Ю.М. Єрмольєв опублікував понад 350 наукових праць, зокрема 15 монографій. Понад 45 років був членом редколегії міжнародного наукового журналу «Кібернетика та системний аналіз». Лауреат державних премій СРСР і України в галузі науки і техніки, премій НАН України імені В.М. Глушкова і В.С. Михалєвича. Його доробок високо оцінила світова наукова спільнота: за видатні наукові досягнення у галузі стохастичного програмування Ю.М. Єрмольєва удостоїли високих міжнародних відзнак – міжнародної нагороди “Pioneer in Stochastic Programming” і премії “Kjell Gunnarson Risk Management Award” Шведського страхового товариства.

Юрій Михайлович виховав когорту талановитих учених, серед його учнів – 50 кандидатів і 10 докторів наук. Звісно, його фундаментальні наукові досягнення стали результатом співпраці з колегами із різних наукових організацій України й інших країн, про що свідчать численні спільні публікації. Ю.М. Єрмольєв прихиляв до себе розумом, порядністю та високими моральними якостями. Учні, колеги і друзі завжди пам’ятатимуть його як видатного науковця і непересічну особистість.

У розділі 1 «Моделювання для керування системою «продовольство – енергія – вода – соціальна безпека – безпека довкілля – безпека взаємозв’язку: нові підходи до аналізу систем» (автори – Президент НАН України академік Анатолій Загородній, віцепрезидент НАН України академік Вячеслав Богданов, науковий співробітник IIASA кандидат фізико-математичних наук Тетяна Єрмольєва і старший науковий співробітник IIASA доктор Надєжда Комендантова) представлено нові моделі системного аналізу та методології, розроблювані у межах спільного проєкту НАН України й IIASA – “Integrated modeling for robust management of food-energy-water-social-environmental (FEWSE) nexus security and sustainable development”. Наголошено на необхідності застосування моделей двоетапної стохастичної оптимізації, що дають змогу розробляти надійні заходи запобіжних попередніх стратегічних і адаптивних фактичних операційних рішень, що робить взаємозалежні системи гнучкими та стійкими щодо ризиків усіх видів. Описано нові підходи, засновані на зв’язку деталізованих розподілених моделей підсистем (наприклад, галузевих і регіональних моделей) за умов обмежених ресурсів, що дає змогу сформувати інтегровану підтримку ухвалення рішень за допомогою оптимальних і надійних рішень для різних секторів і регіонів.

У розділі 2 «Математичне моделювання взаємозв’язків між екологічним, продовольчим та економічним вимірами безпеки» (автори – старший науковий співробітник відділу математичних методів дослідження операцій Інституту кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України кандидат біологічних наук Костянтин Атоєв, науковий співробітник IIASA кандидат фізико-математичних наук Тетяна Єрмольєва, завідувач відділу математичних методів дослідження операцій Інституту кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України член-кореспондент НАН України Павло Кнопов) досліджено механізми нестійкості складних систем. Використовуючи чотирисекторну модель Лоренца, автори вивчили взаємозв’язки між продовольчими, енергетичними та водними ресурсами і системами постачання. Модель об’єднує сектори економіки, кожен з яких розглянуто в термінах рівнів продуктивності, зайнятості та структурних порушень. Досліджено вплив декарбонізації енергетики на взаємопов’язані сектори економіки. Розроблено математичну модель для визначення умов, за яких швидкість зростання концентрації парникових газів в атмосфері мінімізується при збереженні заданого рівня життя населення.

У розділі 3 «Моделі групових рішень та їх застосування» (автори – науковці Інституту кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України: завідувач відділу інтелектуальних інформаційних технологій доктор фізико-математичних наук Василь Горбачук і молодші наукові співробітники цього відділу доктори філософії з прикладної математики Максим Дунаєвський та Сеїт-Бекір Сулейманов) показано, що в інформаційну еру особливу роль відіграють децентралізовані кібернетичні системи, в яких постають питання управління, отримання, зберігання, передачі й обробки різної інформації щонайменше для кількох елементів системи. Прикладами децентралізованих систем є реальні системи, що складаються з керівника та підлеглого, замовника й виконавця, державного регулятора і приватного підприємства. Розділ присвячено доведенню базових властивостей подібних групових систем, корисних для формування науково обґрунтованих рекомендацій щодо належної організації виробничих процесів і самоорганізації соціально-економічних взаємодій

Розділ 4 «Послідовне ядерне оцінювання щільності ймовірності та функції регресії при обмеженнях стохастичними квазіградієнтними методами» (автори – провідні наукові співробітники відділу математичних методів дослідження операцій Інституту кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України доктори фізико-математичних наук Володимир Норкін і Володимир Кирилюк) присвячено непараметричному (ядерному) оцінюванню щільності ймовірності та функції регресії методами стохастичної оптимізації. Задачу оцінювання представлено через послідовність задач стохастичної оптимізації. Рекурсивні ядерні оцінки отримано шляхом застосування стохастичних квазіградієнтних методів до цих задач, класичні ядерні оцінки отримано як часткові випадки. Встановлено точність і швидкість збіжності отриманих оцінок, знайдено асимптотично оптимальні параметри процедури оцінювання. Додатково досліджено випадок рухомої щільності/регресії.

Автори розділу 5 «Потенціал оптимізації енергосистеми з урахуванням технологічних обмежень» – науковці Інституту загальної енергетики НАН України: старший науковий співробітник відділу прогнозування розвитку електроенергетичного комплексу кандидат технічних наук Віктор Денисов, директор Інституту академік Віталій Бабак, заступник директора з науково-організаційної роботи доктор технічних наук Артур Запорожець, провідний науковий співробітник відділу прогнозування розвитку електроенергетичного комплексу кандидат технічних наук Тетяна Нечаєва і молодший науковий співробітник цього ж відділу Ганна Костенко –  розглянули та розв’язали задачу оптимального покриття графіка навантаження Об’єднаної енергетичної системи шляхом вибору найкращого розподілу навантаження генеруючої та кумулятивної потужностей з урахуванням технологічних обмежень. Отримане рішення дає змогу прогнозувати потенціал мінімізації середньозваженої собівартості виробництва електроенергії на різних прогнозних горизонтах — від години до кількох років. Завдяки результатам моделювання отримано чисельні оцінки потенціалу оптимізації режимів роботи компонентів ОЕС України. Розрахунки виконано з урахуванням обмежень як техніко-економічних умов експлуатації генеруючих потужностей, так і ринкових умов функціонування ОЕС України — обсягів імпорту/експорту, добового балансу транскордонних перетоків електроенергії із зовнішніми енергосистемами. Тестове моделювання з використанням фактичного графіка навантаження ОЕС України підтвердило адекватність запропонованої моделі, а також можливість її використання для розрахування потенціалу оптимізації використання генеруючих  ресурсів.

У розділі 6 «Математичні моделі прогнозування попиту для житлового споживання електроенергії з урахуванням температури навколишнього середовища» (автори – завідувачка відділу прогнозування енергетичної ефективності та перспективних паливно-енергетичних балансів Інституту загальної енергетики НАН України кандидат технічних наук Валентина Станиціна, заступник директора з науково-організаційної роботи цього ж Інституту доктор технічних наук Артур Запорожець і заступник директора з науково-організаційної роботи Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України доктор технічних наук Володимир Артемчук) проаналізовано математичні моделі для прогнозування споживання електроенергії у житловому секторі з урахуванням впливу температури навколишнього середовища. Дослідження є джерелом цінної інформації про розроблення надійних і точних моделей прогнозування споживання електроенергії у житлових будинках. Ці моделі необхідні для ефективного управління енергією, особливо в умовах екологічних і суспільних змін, а також впливу надзвичайних факторів – наприклад, епідемії COVID-19.

У розділі 7 «Застосування задачі оптимальної диспетчеризації для дослідження розвитку національної енергетики в умовах системних ризиків» (автори – старший науковий співробітник відділу проблем наукового забезпечення та моніторингу інноваційного розвитку регіонів Центру оцінювання діяльності наукових установ та наукового забезпечення розвитку регіонів України НАН України кандидат технічних наук Сергій Шульженко, провідний науковий співробітник відділу прогнозування розвитку електроенергетичного комплексу Інституту загальної енергетики НАН України кандидат технічних наук Тетяна Нечаєва і вчений секретар цього Інституту кандидат технічних наук Ірина Лещенко) показано, що забезпечення довгострокового сталого соціально-економічного розвитку значно залежить від надійності й ефективного забезпечення потреб споживачів усіма видами палива та енергії. Розроблено модель лінійного програмування з цілочисельними змінними для формування оптимального складу генеруючих потужностей для покриття добового графіка електричних навантажень ОЕС України, яка, на відміну від інших існуючих оптимізаційних моделей, передбачає додаткове жорсткіше обмеження на зміну потужності кожного електрогенератора. За розробленою математичною моделлю сформовано структуру генеруючих потужностей, що забезпечує баланс між режимами споживання електроенергії та її виробництва в умовах системних ризиків, а також враховує екологічні обмеження й вимоги у ринкових умовах функціонування електроенергетики.

У розділі 8 «Трансформація світу після пандемії COVID-19: європейський контекст» (автор – науковий керівник Навчально-наукового комплексу «Інститут прикладного системного аналізу» Національного технічного університету України «Київський політехнічний інституту імені Ігоря Сікорського» МОН України та НАН України, професор кафедри математичних методів системного аналізу цього університету академік Михайло Згуровський) закономірності циклічного виникнення пандемій інфекційних захворювань досліджено на прикладах послідовного виникнення чотирьох пандемій на початку XXI століття: коронавірусу SARS-CoV, свинячого грипу, лихоманки Ебола та коронавірусу COVID-19 (SARS-CoV-2). Досліджено їхній вплив на розвиток світової економіки та глобального суспільства. Проаналізовано негативні наслідки пандемії COVID-19 для світової економіки та міжнародного бізнесу. Зроблено спробу передбачити трансформацію світу та Європи після завершення пандемії COVID-19. Наголошується, що пандемія знищить старі сектори економіки, які базуються на низькокваліфікованій праці та нерозвинених технологіях. Проаналізовано шість нових галузей світової економіки, що можуть бути затребувані світовою спільнотою і швидко розвиватися. Для деяких галузей світової економіки, які отримали значний поштовх до розвитку, відкрилися нові можливості, з огляду на нові запити людей і бізнесу, зокрема, в індустрії органічної їжі, технологіях дистанційної роботи, медичній діагностиці, дистанційному навчанні, дистанційному бізнесі й інших сферах.

Тема розділу 9 – «Математичне моделювання пандемії COVID-19 та її впливу на виробництво продуктів харчування, ланцюги постачання і медичний сектор» (автори – науковці відділу математичних методів дослідження операцій Інституту кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України: старший науковий співробітник кандидат біологічних наук Костянтин Атоєв, завідувач відділу член-кореспондент НАН України Павло Кнопов і старший науковий співробітник кандидат фізико-математичних наук Тетяна Пепеляєва). Розроблено модель поширення пандемії COVID-19 з урахуванням гальмування інфекційного процесу за допомогою профілактичних заходів для запобігання епідемії. Запропоновано підхід до вивчення взаємозв’язків галузей економіки, пов’язаних із виробництвом продуктів харчування, транспортними ланцюгами, їхньою доставкою та медичною сферою. Досліджено вплив пандемії на зміни балансу попиту та пропозиції у цих секторах. Розглянуто умови виникнення другої хвилі епідемії та ризики зміни ландшафту безпеки через пандемію COVID-19. Розроблено математичну модель Т-клітинної імунної відповіді з урахуванням особливостей її перебігу при COVID-19, коли надмірне запалення та підвищені рівні прозапальних цитокінів призводять до синдрому вивільнення цитокінів (або цитокінового шторму), спричиняючи пошкодження життєво важливих органів і порушення у роботі органів та імунної системи. Модель розглядає вплив енергетичних резервів клітини, особливо діяльність мітохондрій, на регуляцію імунної відповіді та посилення запалення. Обговорено проблему оптимального контролю імунної відповіді для мінімізації кількості уражених вірусом клітин.

Автори розділу 10 «Деякі підходи до використання стохастичних моделей епідеміології до проблеми COVID-19» (науковці відділу математичних методів дослідження операцій Інституту кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України: старший науковий співробітник кандидат біологічних наук Костянтин Атоєв, молодший науковий співробітник доктор філософії Олександр Богданов, завідувач відділу член-кореспондент НАН України Павло Кнопов, а також професор Придніпровської академії будівництва та архітектури доктор фізико-математичних наук Арнольд Корхін) пропонують метод моделювання динаміки епідемії, який дає змогу адаптувати модель поширення епідемії до відомих часових рядів показників, а не до невідомих безперервних функцій часу. Методологія побудови моделі динаміки епідемії базується на врахуванні відтермінованого впливу одних змінних на інші у формі розподілених лагових моделей. Побудова таких моделей базується на подвійній природі невід’ємних цілих випадкових величин. Запропонований підхід дає змогу отримувати різноманітні моделі й аналізувати їх як лінійні динамічні системи зі змінними у часі коефіцієнтами. Підтверджено зв’язок між передатними функціями різних блоків. Доведено теорему про достатню умову стійкості популяції до зараження відносно загального вигляду моделі з дискретним часом. На основі отриманих теоретичних рішень побудовано різні моделі – як приклади з урахуванням латентного періоду, а також карантинних заходів.

У розділі 11 «Зростання соціальної нерівності через COVID-19» (авторка – старший науковий співробітник відділу досліджень якості життя населення Інституту демографії та проблем якості життя НАН України доктор економічних наук Людмила Черенько) показано, що оцінювання перших наслідків COVID-19 для масштабів нерівності в Україні призводить до суперечливих висновків. З одного боку, протягом перших двох років після коронавірусної кризи грошова нерівність зменшувалася; водночас зріс внесок доходів від зайнятості у нерівність, що свідчить про загалом позитивні соціально-економічні результати. З іншого боку, спостерігались ознаки поглиблення нерівності у доступі окремих груп населення до соціальних послуг, спричиненого різними чинниками. У кризові періоди саме найменш забезпечені верстви населення несуть основний тягар через подорожчання товарів першої необхідності та послуг, зниження купівельної спроможності й відсутність заощаджень на випадок непередбачених обставин. У цьому контексті коронавірусна криза не стала винятком. Водночас пандемія COVID-19 і карантинні обмеження призвели до нерівного становища окремих соціальних груп, незалежно від рівня доходів. Це стосується мешканців сільської місцевості, які зазнали серйозних злиднів через обмежений доступ до соціальних послуг, насамперед медичних, і обмежений доступ до Інтернету, що найнегативніше вплинуло на навчання дітей. Люди старших вікових груп і люди з низьким рівнем освіти та кваліфікації опинилися в особливо вразливому становищі внаслідок активного переходу в онлайн-режим як у роботі й навчанні, так і в особистому житті.

Тема розділу 12 – «Доступність медичних послуг та ризики медичної бідності для населення України під час пандемії COVID-19» (авторки – старші наукові співробітники відділу досліджень якості життя населення Інституту демографії та проблем якості життя НАН України кандидати економічних наук Анна Реут і Юлія Клименко). Показано, що ризик потрапляння до збіднілих верств населення через хворобу й витрати на лікування лишається серйозною проблемою для систем охорони здоров’я та соціальної підтримки у багатьох країнах, зокрема в Україні. Одним із наслідків коронавірусної кризи стала зміна соціально-економічного статусу і статусу зайнятості на ринку праці: у перші місяці пандемії тисячі працевлаштованих осіб втратили роботу, джерела доходу і засоби до існування. Це негативно вплинуло на споживчу спроможність населення та продовольчу безпеку, а запроваджені карантинні обмеження не лише змінили ритм життя, а й обмежили доступ до різних соціальних послуг, насамперед до охорони здоров’я. У розділі наведено: огляд ситуації з доступністю медичних послуг для населення України загалом і зокрема під час двох хвиль коронавірусної кризи у 2020 та 2021 роках; аналіз витрат домогосподарств на охорону здоров’я та ризику бідності через катастрофічні витрати на медицину; оцінку впливу соціальної підтримки населення під час пандемії (включно з державним фінансуванням лікування хворих на COVID-19) на добробут і фінансову безпеку населення України щодо захворювань.

У розділі 13 «Технології цифрового землеробства: сучасний стан та виклики» (автори – головний науковий співробітник відділу геоінформаційних технологій в дистанційному зондуванні Землі Наукового центру аерокосмічних досліджень Землі Інституту геологічних наук НАН України доктор технічних наук Світлана Кохан, професор кафедри фотограмметрії і геоінформатики Інституту геодезії Національного університету «Львівська політехніка» доктор технічних наук Христина Бурштинська, завідувач кафедри агрохімії та якості продукції рослинництва ім. О.І. Душечкіна агробіологічного факультету Національного університету біоресурсів і природокористування України доктор сільськогосподарських наук Анатолій Бикін, завідувач кафедри фізичної географії та геоекології географічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка кандидат географічних наук, доцент Людмила Білоус, старший науковий співробітник відділу геоінформаційних технологій в дистанційному зондуванні Землі Наукового центру аерокосмічних досліджень Землі Інституту геологічних наук НАН України кандидат технічних наук Олег Дроздівський і аспірантка цього Центру Юлія Темна) продемонстровано, що зростання потреб у продуктах харчування є ключовим драйвером розвитку та впровадження цифрових технологій у сучасному сільському господарстві. Розглянуто можливості дистанційних аерокосмічних методів і технологій для управління виробництвом сільськогосподарських продуктів харчування. Розглянуто сучасний стан технологій цифрового землеробства та їхні перспективи в подальшому розвитку сільського господарства України.

У розділі 14 «Математичні методи адаптації рослинництва до зміни клімату» (автори – науковці Інституту кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України: старший науковий співробітник відділу математичних методів дослідження операцій кандидат фізико-математичних наук Олександр Голодніков, завідувач цього ж відділу член-кореспондент НАН України Павло Кнопов, завідувач відділу методів системного моделювання доктор фізико-математичних наук Володимир Пепеляєв і молодший науковий співробітник відділу математичних методів дослідження операцій Сергій Шпига) представлено нові математичні методи адаптації рослинництва до зміни клімату. Запропоновано математичну модель для оцінювання рівня врожайності сільськогосподарських культур в умовах зміни клімату. Це дає змогу оцінити квантилі функції розподілу врожайності будь-якої сільськогосподарської культури та визначити, які культури найпристосованіші до нових кліматичних умов. Розглянуто завдання оптимізації структури посівних площ з урахуванням ризику втрат урожаю. Для мінімізації ризику замість імовірності відмови, яка широко використовується в теорії надійності, пропонується оптимізувати буферну ймовірність відмови (bPOF).

Автори розділу 15 «Удосконалений метод розрахунку вертикальної структури міських лісів за допомогою даних лазерного сканування» – директор Наукового центру аерокосмічних досліджень Землі Інституту геологічних наук НАН України член-кореспондент НАН України Михайло Попов, молодший науковий співробітник відділу геоінформаційних технологій в дистанційному зондуванні Землі цього Центру кандидат технічних наук Ігор Семко, професор кафедри біології та екології факультету природничих наук Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника доктор біологічних наук Ігор Козак і провідний науковий співробітник відділу геоінформаційних технологій в дистанційному зондуванні Землі Наукового центру аерокосмічних досліджень Землі Інституту геологічних наук НАН України кандидат технічних наук Анна Козлова – показують, що при оцінюванні впливу наявної рослинності, зокрема дерев, на якість міського середовища важливе значення має вертикальна структура дерев. У роботі запропоновано новий метод оцінювання вертикальної структури міського лісу, що базується на цифровому статистичному аналізі матеріалів лідарної аерозйомки. При тестуванні запропонованого методу на ділянках лісу в межах міста Люблін (Польща) було досягнуто точності оцінювання 88%. Отримані результати свідчать про високий потенціал застосування матеріалів лідарної зйомки для оцінювання вертикальної структури міських лісів, а отже, запропонований метод сприяє ефективному та дієвому управлінню міськими лісами.

У розділі 16 «Використання супутникових даних для моніторингу пожеж, зокрема спричинених бойовими діями на території України» (автори – науковці Українського гідрометеорологічного інституту ДСНС України та НАН України: старший науковий співробітник лабораторії дослідження впливу кліматичних змін на водні ресурси кандидат географічних наук Андрій Орещенко і директор цього Інституту академік Володимир Осадчий) описано технічні й наукові аспекти супутникового інфрачервоного дистанційного зондування поверхні Землі для виявлення теплових аномалій. Представлено методологію виявлення великих і потенційно небезпечних пожеж шляхом опрацювання зображень теплових аномалій. Роз’яснено алгоритм функціонування Системи моніторингу теплових викидів і виявлення потенційно небезпечних пожеж, розробленої в Українському гідрометеорологічному інституті ДСНС України та НАН України у 2020–2022 роках. Описано пожежі, спричинені російським військовим вторгненням в Україну.

Нарешті, розділ 17 «Дистанційне зондування забруднення повітря в Україні» (автори – науковці Українського гідрометеорологічного інституту ДСНС України та НАН України: завідувач лабораторії моніторингу атмосферного повітря відділу моніторингу атмосфери кандидат географічних наук Михайло Савенець і директор цієї установи академік Володимир Осадчий) стосується моніторингу дистанційного зондування якості повітря в Україні та просторово-часового розподілу забруднення повітря до та після початку повномасштабного російського вторгнення в Україну. Результати базуються на даних супутника “Sentinel-5 Precursor” (5P) за період від 2019 року до кінця 2022 року. У першій частині розділу описано прикладну практику використання супутникових даних, автоматизовану систему оперативного моніторингу якості повітря, розроблену на основі супутникових спостережень “Sentinel-5P”. Другу частину присвячено основним уявленням про забруднення повітря в Україні до російсько-української війни з наголосом на регіональні та локальні джерела викидів, просторовий розподіл діоксиду азоту (NO₂), оксиду вуглецю (CO), формальдегіду (CH₂O) і діоксиду сірки (SO₂) та їхню мінливість, а також на порівняння якості повітря в європейських країнах. У третій частині автори розглянули основні зміни розподілу NO₂ і CO під час війни, зосередившись на найважливіших військових подіях і їхніх наслідках.

За інформацією Комітету із системного аналізу НАН України