Znanstvena misel journal №98 2025

Znanstvena misel journal №98 2025

1. №98/2025
Znanstvena misel journal
The journal is registered and published in Slovenia.
ISSN 3124-1123
VOL.1
The frequency of publication – 12 times per year.
Journal is published in Slovenian, English, Polish, Russian, Ukrainian.
The format of the journal is A4, coated paper, matte laminated cover.
All articles are reviewed
Edition of journal does not carry responsibility for the materials published in a journal.
Sending the article to the editorial the author confirms it’s uniqueness and takes full responsibility for
possible consequences for breaking copyright laws
Free access to the electronic version of journal

Chief Editor – Christoph Machek
The executive secretary - Damian Gerbec
Dragan Tsallaev — PhD, senior researcher, professor
Dorothea Sabash — PhD, senior researcher
Vatsdav Blažek — candidate of philological sciences
Philip Matoušek — doctor of pedagogical sciences, professor
Alicja Antczak — Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor
Katarzyna Brzozowski — PhD, associate professor
Roman Guryev — MD, Professor
Stepan Filippov — Doctor of Social Sciences, Associate Professor
Dmytro Teliga — Senior Lecturer, Department of Humanitarian and Economic Sciences
Anastasia Plahtiy — Doctor of Economics, professor

Znanstvena misel journal
Slovenska cesta 8, 1000 Ljubljana, Slovenia
Email: [email protected]
Website: www.znanstvena-journal.com

2. CONTENT
AGRICULTURAL sciences
Bielousova N.
ANALYSIS OF PHYSICAL-CHEMICAL AND ECOLOGICAL-
MECHANICAL STATION OF SILKY GOSPODAR LAND IN
UKRAINE PIED HOUR OF VINNY ON THE BASIS OF
INTERNATIONAL TRAVEL ............................................. 3



BIOLOGICAL SCIENCES
Malikova G.
STUDY OF THE NEUROPROTECTIVE PROPERTIES AND
NEUROREABITOLOGICAL ROLE OF SAFFRON IN THE
MANAGEMENT OF EPILEPTIC SEIZURES .................... 14

EARTH SCIENCES
Zastavetska L.,
Zastavetskyi T., Slavskyi V.
SMART-CITIES AS A VECTOR OF URBAN
TRANSFORMATION IN THE ERA
OF DIGITALIZATION ................................................... 17
Melnyk M., Stupen N.
THE MODERN SITUATION OF THE STATE
REGISTRATION OF LAND PARCELS AND REAL ESTATE
OBJECTS: MAIN DIRECTIONS AND ASPECTS OF
CREATION AND IMPLEMENTATION OF THE THREE-
DIMENSIONAL CADASTRE SYSTEM IN UKRAINE ........ 20
MEDICAL SCIENCES
Aleksiev V., Yavorov B., Markov D.,
Karlyukov M., Shterev F., Kartev S., Bechev K.
LEUKOCYTE PROFILING IN MALIGNANT PLEURAL
EFFUSIONS: A CYTOLOGICAL PERSPECTIVE ON
DIAGNOSTIC ADVANCES ........................................... 27

PHILOLOGY
Tilev E.
DESCRIPTION OF THE CATEGORY of CASE IN THE
GRAMMARS OF A. KH. VOSTOKOV AND V. A.
POLOVTSOV............................................................... 32

PHYSICS AND MATHEMATICS
Antonov A.
THE RELEVANCE OF RESEARCH ON ASTROPHYSICAL
PORTALS .................................................................... 35

PSYCHOLOGICAL SCIENCES
Yandola K., Motoria A.
FEATURES OF THE DEVELOPMENT OF VR SCENARIOS
IN PSYCHOLOGY ........................................................ 46

SOCIAL SCIENCES
Matviychuk L.
CREATION AND CLASSIFICATION OF DIGITAL
RESOURCES OF SCIENTIFIC NATIONAL LIBRARIES ..... 50

TECHNICAL SCIENCES
Ishchenko K., Konoval V., Ponomarenko I.,
Lohvyna L., Nikolenko E., Soloviova T.
NEW APPROACHES TO EVALUATION OF REFLECTED
FRAGMENTATIONTHE EXPLOSION OF THE MINING
MASS AT THE QUARRY'S STEP ................................... 53

3. Znanstvena misel journal №98/2025 3
AGRICULTURAL sciences

АНАЛІЗ ФІЗИКО-ХІМІЧНОГО ТА ЕКОЛОГО -МЕХАНІЧНОГО СТАНУ
СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ЗЕМЕЛЬ В УКРАЇНІ ПІД ЧАС ВІЙНИ НА ОСНОВІ
МІЖНАРОДНОГО ДОСВІДУ

Бєлоусова Н.В.
Державний університет «Київський авіаційний інститут»
доктор економічних наук, професор


ANALYSIS OF PHYSICAL -CHEMICAL AND ECOLOGICAL -MECHANICAL STATION OF SILKY
GOSPODAR LAND IN UKRAINE PIED HOUR OF VINNY ON THE BASIS OF INTERNATIONAL
TRAVEL

Bielousova N.
State University «Kyiv Aviation Institute»
Doctor of Economic Sciences, Professor
DOI: 10.5281/zenodo.14721892

Анотація
Вивчення аспектів наукового аналізу фізико-хімічного та еколого-механічного стану ґрунтів дозволяє
з’ясувати загальні кількісно-якісні показники атропо-техногенного впливу та спрогнозувати на перспек-
тиву практичні дії раціонального використання земельних ресурсів. Тому, в якості об’єкту дослідження
виступає територія порушених земель України, внаслідок війни з використанням результатів міжнародних
науково-практичних досліджень.
Abstract
Studying aspects of the scientific analysis of the physicochemical and ecological-mechanical state of soils
makes it possible to find out the general quantitative and qualitative indicators of anthropogenic impact and to
predict practical actions for the rational use of land resources in the future. Therefore, the object of study is the
territory of disturbed lands of Ukraine, as a result of the war using the results of international scientific and practical
research.
Ключові слова: земельний фонд, землевпорядкування, земельні відносини, міжнародний досвід, во-
єнно-техногенне навантаження, повоєнний період.
Keywords: land fund, land management, land relations, international experience, military-technogenic load,
post-war period.

Вступ. Світ постійно змінюється, людство ру-
хається вперед і своїми антропогенними процесами
невпинно впливає на навколишнє середовище.
Будь-які фактори техногенного навантаження неод-
мінно залишають свій відбиток на природних про-
цесах. І часто такі зміни несуть незворотній харак-
тер.
Будь-які конфлікти світового масштабу завда-
ють нищівної катастрофи як соціально-політичній,
так і екологічній сфері. Руйнація міста, підрив шту-
чного водосховища або взагалі порушення ландша-
фтних масивів, внаслідок бойових дій, – все це має
значний вплив на ґрунтовий покрив, що, у підсу-
мку, призводить до дестабілізації екологічного ба-
лансу та загрози біорізноманіттю.
Вплив воєнних операцій на навколишнє сере-
довище виражається у фізичних, механічних та хі-
мічних втручання, які призводять до жахливих нас-
лідків. Багато країн зазнали серйозних порушень
природних екосистем внаслідок воєнних конфлік-
тів, тому мають свій класичний або оригінальний
підхід до вирішення купи питань, які стосуються
стабілізації земельного фонду України.
Постановка проблеми. На сьогодні Україна
стикається з особливо тяжкими наслідками не
тільки у вигляді соціально-економічних факторів, а
й на рівні природно-ресурсних показників (ґрунто-
вого покриву). Використання потужної військової
техніки та значної кількості боєприпасів призво-
дить до надмірного накопичення токсичних речо-
вин в навколишньому середовищі, що веде до пору-
шення структури ґрунтів та знищення мікрооргані-
змів, які необхідні для їх родючості. Як наслідок, це
може призвести до ерозії, деградації, затоплення
ґрунтів і втрат природних ресурсів, що суттєво
вплине на економіку країни та життєздатність агра-
рного сектору. Тому виникає потреба у вивченні
міжнародного досвіду з даних питань та поступо-
вому впровадженні програмних заходів для ком-
плексного аналізу стану земельного фонду, пошко-
дженого внаслідок військових дій.
Багато країн, які зазнали катастрофічних нас-
лідків воєнно-техногенного навантаження на ґрун-
тову поверхню як основного впливу (забруднення
хімічними речовинами, механічне пошкодження
природньої структури ґрунтів), так і вторинного
(активація водної і вітрової ерозії, пилові бурі, під-
топлення, забруднення поверхневих і підземних
вод, тд.), мають власний досвід у відновленні пост-
воєнних територій. Наприклад, Японія, США,

4. Znanstvena misel journal №98/2025 4
Франція, Канада, Німеччина. Всі ці країни розроб-
ляли ряд адаптованих до земельної політики своїх
країн, напрямів відновлення земель.
Міжнародний досвід і позитивно-раціональні
напрямки з відновлення природних екосистем після
бойових дій в Україні, можуть стати у нагоді для
досягнення успішних результатів у відновленні по-
рушених земель. Зокрема, деяким країнам вдалося
успішно відновити свої ґрунти та природні ресурси
за допомогою комплексних програм і проектів, які
можуть варіюватися або мати схожі аспекти. Проте
важливо враховувати конкретні особливості при-
роди ґрунту і його морфологічні характеристики,
які визначають вибір підходу екологічної реабіліта-
ції. Крім того, вибір технології відновлення також
залежить від рівня та характеру забруднення, приз-
начення земельної ділянки або її використання, а
також наявності результативних та економічно ви-
гідних методів.
Усі зміни ґрунтового покриву, спричинені ан-
тропогенним втручанням, мають фіксуватися на за-
конодавчому рівні. На сьогодні правове регулю-
вання та відновлення земель в деокупованих тери-
торіях України є пріоритетним напрямком для
сталого економічного розвитку нашої країни та за-
безпечення сприятливих умов життя.
Крім того, виникає необхідність створення
ефективної моделі відновлення поствоєнних тери-
торій та фіксації їх правового статусу.
Тому метою даної статті є теоретичне обґрун-
тування та практичний аналіз фізико-хімічного та
еколого-механічного стану земельного фонду Ук-
раїни під час війни, на основі міжнародного дос-
віду.
Викладення основного матеріалу. Україна є
великою аграрною країною. Значна частка еконо-
міки ґрунтується на виробництві та експорті сільсь-
когосподарської продукції. Наша держава відно-
ситься до країн із високим рівнем розораності зе-
млі. Не зважаючи на те, що Україна має потужний
потенціал земельних ресурсів, однак ефективність
їх використання характеризується досить низьким
рівнем.
Площа земельних ділянок, яка систематично
обробляється і використовується під посіви сільсь-
когосподарських культур в Україні є найбільшою в
світі. Сільськогосподарські угіддя охоплюють
70,5% загальної площі країни, при цьому 57% з них
припадають на орні землі, а в окремих областях цей
показник навіть сягає 86%.
Землевпорядкування в Україні відіграє клю-
чову роль в управлінні земельними відносинами та
раціональному використанні земель. Воно виступає
комплексною системою взаємопов’язаних завдань і
заходів, які мають організаційний, господарський,
інженерно-технічний, еколого-економічний і соціа-
льний напрями розвитку використання та воло-
діння.
Земля, як об’єкт господарського використання,
потребує чіткого механізму організації, координа-
ції, моніторингу, регулювання і контролю щодо ра-
ціонального землекористування. Вивченню даних
аспектів землеустрою, землекористування та зем-
левпорядкування в Україні, а також дослідженню
значення землі в системах екологічного, соціаль-
ного та економічного напрямках присвячені праці
багатьох вітчизняних вчених, зокрема: А.Г.Мартин,
А.В.Барвінський, Р.В.Тихенко [4,с.32-37], В.М.Фу-
тулуйчук, О.І. Шапоренко, Я.Д. Бойчук [11, с.166-
174], А.М. Третяк, В.М. Третяк, Р.М. Курильців,
Т.М. Прядка [10], Н.А. Третяк, В.М. Третяк, Н.О.
Капінос [9, с.27-33], С.Н. Волков, І.О. Новаковська,
В.В. Голданов [2], М.А. Хвесик, І.А. Пашков [5],
В.М. Будзяк та багато інших.
На сьогодні внаслідок воєнно-техногенного
навантаження ми стикаємося зі значним механіч-
ним пошкодженням агроландшафтів, а також дов-
готривалим хімічним та біологічним забрудненням
родючих ґрунтів [1].
Використання таких сучасних технологій як
GPS, аерокосмічних зйомок і методів дистанцій-
ного зондування земної поверхні, сприяє оператив-
ності і точності отриманих даних про реальний стан
кількісно-якісних показників територій і показни-
ків збитковості, внаслідок війни (Рис.1) [8].

5. Znanstvena misel journal №98/2025 5

Рис.1. Сучасна ситуація збитків внаслідок забруднення ґрунтів України на окупованих та де окупованих
територіях

* Дані про збитки сфери екології містять інформацію, станом на травень 2023 року, і не враховують прямі
втрати.

Серед найбільш популярних методів, що вико-
ристовуються для оцінки антропо-техногенного
впливу на ґрунтовий покрив і геологічне середо-
вище, виділяють наступні:
1) метод орієнтації на оцінку кількісних пара-
метрів компонентів (геологічні явища, донні відк-
лади, породи, підземні води та ґрунти з показни-
ками гранично допустимих концентрацій (ГДК),
гранично допустимих рівнів (ГДР) і фонових зна-
чень;
2) метод класифікації території за ступенем те-
хногенного впливу (незмінені, слабко змінені, сере-
дньо змінені, сильно змінені і дуже сильно змінені);
3) метод враховання «геологічної матриці» у
сучасному стані екосистем.
У багатьох наукових дослідженнях визнача-
ються чотири класи антропо-техногенних втру-
чань:
1. Зона екологічної норми (Н), яка охоплює те-
риторії, екосистема яких не зазнається помітним
погіршенням та має відносну стабільність. Показ-
ники прямих критеріїв знаходяться нижче ГДК або
фонових значень. Допустима деградація ґрунтового
покриву площі не більше 5% території.
2. Зона екологічного ризику (Р) включає тери-
торії, де спостерігається помітне зниження продук-
тивності і стійкості екосистеми, що є наслідком її
погіршення, однак ще з можливістю до віднов-
лення. Для таких територій необхідне раціональне
господарське втручання та застосування заходів
для покрашення екологічних умов. Оцінювані зна-
чення перевищують ГДК або фонові значення. Та-
кож діапазон деградації площі ґрунтового покриву
становить 5-20%.
3. Зона екологічної кризи (К) охоплює терито-
рії зі значними погіршеннями та майже незворот-
ними порушеннями екосистеми. Такі території по-
требують ретельної господарської організації та за-
стосування радикальних заходів для поліпшення
екологічних умов. На таких територіях показники
ГДК або фонові значення досить високі. Ступінь
деградованої площі становить 20- 50%.
4. Зона екологічного лиха (Л) включає терито-
рії, в яких екосистема має катастрофічні та незво-
ротні порушення. Такі зони не підлягають госпо-
дарському використанню. Показники ГДК або фо-
нові значення надзвичайно високі. Ступінь
деградації становить більше 50% ґрунтового пок-
риву від загальної площі [12].
Загальне оцінювання ступеню забруднення
ґрунтів проводиться на основі конкретних показни-
ків якості: родючості ґрунту, місту солей, гумусу,
важких металів, пестицидів, площі дефляції тощо.
Оцінювання рівня забруднення ґрунту класифіку-
ється, відповідно, як: «слабке», «середнє» або «ви-
соке».
Виділяють механічний, хімічний та фізичний
вплив воєнної діяльності на навколишнє середо-
вище.
Безпосереднє пересування важкої військової
техніки, руху військ, будівництво оборонної інфра-
структури, захисних споруд, траншей, здійснення
бомбтурбації та розмінування територій – все це є
діями механічної деформації ґрунтового покриву
(Рис.2) [3].

6. Znanstvena misel journal №98/2025 6

Рис. 2. Проїзд військової ворожої техніки по
полю Запорізької області
Рис.4. Виникнення колії після проїзду військової
техніки

Основний вплив на ґрунт відбувається внаслі-
док його ущільненні, що спричиняє пошкодження
гумусового горизонту. Прямими негативними нас-
лідками від такого впливу є порушення водного ба-
лансу ґрунту та поширення розвитку вітрової та во-
дної ерозії. Зі зниженням ступеню щільності підви-
щується розрідження водонасичених дисперсних
ґрунтів, які в свою чергу переходять у текучий стан
через руйнування структурних зв’язків через дина-
мічні навантаження. Цей процес протікає в такій
послідовності:
1) руйнування структури ґрунту;
2) власне розрідження незв’язного (піщані від-
міни) ґрунту;
3) ущільнення ґрунту (Рис. 3) [3].

Рис. 3. Перехід незв’язних водонасичених ґрунтів у розріджений стан (умовна модель)

Внаслідок руху важкої бойової техніки вини-
кають глибокі колії та багатоколійні шляхи, які ча-
сто заповнюються водою (рис. 4). Це призводить до
надмірного зволоження місцевості. Пошкодження
грунтового покриву також викликає формування
великих областей дефляції – вивітрювання гірських
порід та перенесення дрібнозему вітром [3].
Дослідження проблеми деградованих земель
та їх екологічного стану внаслідок бойових дій ро-
зглянуто у спільній праці вчених А. Сплотидель, О.
Голубцов, С. Чумаченко, Л. Сорокіна «Забруднення
земель внаслідок агресії росії проти України». Ме-
тою їх дослідження є визначення стратегії, основ-
них заходів та рекомендацій з повоєнного віднов-
лення ґрунтів України на основі оцінки їх еколого-
геохімічного стану у зонах ведення активних бойо-
вих дій з урахуванням регіональних ландшафтно-
геохімічних умов та типів природокористування.
Також складовою дослідження є аналіз міжнарод-
ного досвіду у країнах, що пережили військові дії
на своїй території.
У своїй статті «Evaluation of bulk density and
vegetation as affected by military vehicle traffic at Fort
Riley, Kansas» американські дослідники А. Ретта, Л.
Е. Вагнер, Я. Татарко, Т. С. Тодд на основі прове-
деного експерименту на військових полігонах у
Фор-Райлі, штаті Канзас, дослідили вплив різного
типу військової техніки на ґрунтовий покрив. Ви-
вчення складалося з транспортних засобів двох ти-
пів – танків Abrams M1A1 та High Mobility
Multipurpose Wheeled Vehicle (тобто Humvee), - що
представляли гусеничну та колісну військову тех-
ніку відповідно. Вимірювання насипної щільності,
надземної біомаси та рослинного покриву проводи-
лося до та після руху важкої техніки восени 2010
року, а також навесні та влітку 2011 року. Зразки
відбирали з вигнутих, прямих та поперечних діля-
нок колій транспорту в чотирьох місцях умовної фі-
гури-вісімки (рис. 5), а саме:
- СС – в центральному перетині;
- SS – на прямій дорозі;
- СІ – у вигнутій частині всередині треку;
- СО – у вигнутій частині ззовні треку [15].

7. Znanstvena misel journal №98/2025 7

Рис. 4. Фігура у вигляді вісімки із визначеними відносними місцями відбору проб

При цьому було прийнято за основу значення
L0 – початковий набір зразків. Метою взяття цих
даних із сегментів, які не зазнали руху, було оці-
нити відносний ступінь ущільнення та втрати рос-
линності, що відбулося за різних режимів перемі-
щення порівняно з початковим станом.
Вченими було проведено аналіз змішаної мо-
делі дисперсії цих даних, який показав, що загальна
середня насипна щільність під M1A1 була значно
більшою, ніж під Humvee (p ≤ 0,05). Загалом із збі-
льшенням кількості проходів об’ємна щільність під
M1A1 значно збільшилася (p ≤ 0,05), але не наба-
гато у порівнянні з під Humvee (p ≤ 0,05). Насипна
щільність була значно більшою у вигнутій частині
доріжок, ніж – у прямій. Скорочення біомаси та ро-
слинного покриву було в середньому більш серйоз-
ним під M1A1, ніж під Humvee (хоча незначне при
p ≤ 0,05). Для обох транспортних засобів біомаса та
покриття зазнали більшого впливу на вигнутих ді-
лянках траси, ніж на прямих (значуще при p ≤ 0,05)
(табл. 1).
Таблиця 1
Аналіз дисперсії впливу транспортних засобів (M1A1 і Humvee) і їх проїздів (1, 5, 10 для M1A1; 10, 25,
50 для Humvee) на насипну щільність, взяту в місцях SS, CC, CO та CI
Вплив
Num Den Пилуватий суглинок Мулистий суглинок
DF DF Значення F Pr > F Значення F Pr > F
Транспортний засіб (V)
Проїзди (P)
V x P
Локація (L)
V x P
P x L
V x P x L
Глибина (D)
V x D
P x D
V x P x D
L x D
V x L x D
P x L x D
V x P x L x D
1
2
2
3
3
6
6
2
2
4
4
6
6
12
12
2
8
8
16
36
32
36
16
48
32
48
16
48
32
48
20.87
24.12
13.51
3.73
0.61
2.80
0.41
55.19
5.53
0.56
0.97
7.03
2.38
1.11
0.24
0.0447
0.0004
0.0027
0.0331
0.6111
0.0264
0.869
<0.0001
0.0069
0.6937
0.4308
0.0008
0.0431
0.387
0.9945
36.06
16.35
16.29
5.66
0.76
3.16
0.76
108.78
23.06
0.40
3.30
4.21
5.70
3.14
1.53
0.0266
0.0015
0.0015
0.0077
0.5263
0.0151
0.6055
<0.0001
<0.0001
0.808
0.0182
0.0099
0.0002
0.0048
0.1458

Зразки ґрунту американські вчені відбирали з
центру доріжок через 0-15 см із наростанням 5 см у
глибину [15].
Також порівняння даних весняної та осінньої
насипної щільності показало значні відмінності на
глибині 0-5 см і 5-10 см, що вказує на те, що зимові
цикли замерзання і танення розпушують верхні
шари ґрунту [15].
Моніторинг ущільнення колії важкою техні-
кою показав, що щільність ґрунту збільшується в
умовах підвищеної вологості, систематичного руху
та відновлюється до початкового рівня протягом 1-
3 років. Значення ефекту ущільнення може бути
більш помітним у перехідних горизонтах ґрунту,
які лежать нижче підстильних порід, ніж у гумусо-
вих та гумусово-елювіальних шарах [13].
Крім того, дослідження механічних впливів на
ґрунт транспортними засобами проводилося ще
американськими вченими Джонатаном Дж. Хелво-
рсоном, Дональдом К. МакКулом, Ларрі Г. Кінгом,
Лоуренс В. Гатто у своїй статті «Soil compaction and
over-winter changes to tracked-vehicle ruts, Yakima
Training Center, Washington». Об’єктом дослі-
дження були дві експериментальні ділянки у нав-
чальному центрі Yakima у центрі Вашингтона. Ме-
тою експерименту було виміряти зміни геометрії
поверхні колії танка M1A2 Abrams, насиченої гід-
равлічної провідності в колії та поза нею, опору
проникнення в ґрунт і його об’ємної щільності. Ав-
тори стверджують, що зібрана інформація важлива
для визначення впливу колій танків на проник-

8. Znanstvena misel journal №98/2025 8
нення води та ерозію ґрунту, а також для більш то-
чного прогнозування втрат ґрунту на військових зе-
млях [13].
Одночасно, автори праці «Забруднення земель
внаслідок агресії росії проти України» наводять
приклади військових операцій «Попай» та
Commando Lava, відповідно до яких відбувалося
навмисне штучне заболочування ґрунтів з метою
створення труднощів для пересування ворога та за-
болочування на лініях комунікацій шляхом штуч-
ного формування дощів. Прикладами такого штуч-
ного затоплення ґрунтів в Україні є навмисне зато-
плення заплави річки Ірпінь та руйнація Каховської
ГЕС (рис.5, 6) [3].

Рис. 5. Заплава річки Ірпінь в районі міст Деми-
дова – Козаровичів після підриву греблі
Рис.6. Наслідки підриву Каховської ГЕС, Херсон-
ська область

Ще одним механічним впливом на земельний
покрив є результат бомбардування. Порушення ґру-
нту відбувається внаслідок формування кратерів,
які виникають через колову ударну хвилю на місці
удару миттєвого вивільнення великої енергії вибу-
хової дії (рис. 7) [3].

Рис. 7. Утворення кратеру внаслідок бомбарду-
вання сільськогосподарських земель
Рис.8. Кратер, утворений внаслідок авіабомбар-
дування із заповненням його ґрунтовими водами

В результаті вибуху частина ґрунту видаля-
ється, створюючи котлован. Залишений на місці
удару ґрунт піддається турбулізації, динамічному
ущільненню та містить різноманітні уламки ме-
талу, що містять залишки вибухових токсичних ма-
теріалів. В результаті цього процесу здійснюється
перемішування генетичних горизонтів ґрунту, що
веде до зміни мікрорельєфу та виникнення характе-
рних поствоєнних ландшафтів. Утворений кратер
сприяє накопиченню рослинних решток та є міс-
цем, де відбуваються прискорені процеси вивітрю-
вання та вилуговування. Глибина і ширина кратера
є різною в залежності від типу ґрунту, типу викори-
стання снарядів та глибини залягання підземних
вод [6]. За оцінками експертів, бомба вагою 240 кг
створює кратер діаметром 8 м та глибиною до 4 м.
Земельний покрив в межах самої воронки та в не-
прямій близькості втрачає свою придатність для
сільськогосподарських робіт. Природна регенера-
ція ґрунту відбувається дуже повільно. За період в
100 років лише 0,5-2,0 см відновлюється гумусо-
вого шару ґрунту. Для відновлення родючого шару
товщиною 20 см передбачають від 1500 до 7400 ро-
ків [6].
Місця бомбтурбації стають осередками нако-
пичення води та органічної речовини. Невдовзі на
дні кратеру або воронки вибуху формується гідро-
фільна рослинність, що є відмінною від типового
рослинного покриву місцевості, і яка свідчить про
підвищену вологість ґрунту. Формування більш
товстих шарів дернової повсті є першою ознакою
нового педогенезу. Однак, якщо кратери були утво-
рені в місцях з близьким до поверхні рівнем ґрун-
тових вод розвиток ґрунту та вегетація рослин спо-
вільнюється» (рис.7).
Розмінування території, яке включає в собі
знищення боєприпасів та мінно-вибухових при-
строїв, також виражається у механічному забруд-
ненні ландшафтів. За даними Міністерства оборони
Боснії і Герцеговини, у 2016 році на полігоні Гла-
моч шляхом відкритого підриву було знищено 322
тони вибухових пристроїв – це близько 30% запасу
[14].

9. Znanstvena misel journal №98/2025 9
Хімічний вплив виражається у потраплянні ва-
жких металів забруднюючих речовин внаслідок во-
єнної діяльності в шари ґрунту та, як наслідок, зміні
природних фізико-хімічних параметрів ґрунтового
покриву: рН, ЄКО, вмісту гумусу.
Серед хімічного забруднення, що походить від
воєнних та техногенних дій, відзначають пальне
для транспортних засобів, мастильні матеріали, ро-
зчинники, залишки вибухових речовин, засоби де-
зактивації, важкі метали і їх сполуки та радіоакти-
вні матеріали. Окремо небезпечними речовинами
фізико-хімічного характеру є матеріали, що мають
властивості вибухонебезпечних речовин [14].
Сербські та боснійські дослідники Неда Тешан
Томич, Славко Смілянич, М. Йович, М. Глігорич,
Д. Повренович і А. Дошич у своїй праці «Examining
the Effects of the Destroying Ammunition, Mines and
Explosive Devices on the Presence of Heavy Metals in
Soil of Open Detonation Pit» (укр. – «Дослідження
впливу бойових боєприпасів, мінно-вибухових
пристроїв на наявність важких металів у ґрунті від-
критого вибухового кратеру») зробили аналіз дос-
лідження з визначення складу металів, які утворю-
ються внаслідок знищення боєприпасів, мінно-ви-
бухових пристроїв методом відкритого підриву,
щоб краще зрозуміти їх рухливість з глибиною в
ґрунті і пов’язаний з цим ризик. У своїй роботі до-
слідники проводили метод послідовної екстракції
для аналізу шести фракцій п’яти важких металів
(кадмію, свинцю, нікелю, міді та цинку) у ґрунті по-
лігону для знищення боєприпасів, мін та вибухових
пристроїв. Було відібрано зразки з місця прямої де-
тонації – ями та з краю самої ями. Окрім фракцій
аналізованих металів, автори визначали псевдоза-
гальні концентрації, рН та гранулометричний склад
ґрунту [14].
Ґрунт досліджуваної ділянки мав мулисто-суг-
линкову структуру та лужну реакцію. Дослідження,
проведені на полігоні Гламоч, показали, що вміст
металів кадмію (Cd), нікелю (Ni), міді (Cu) та цинку
(Zn) перевищує гранично допустиму концентрацію,
а свинець (Pb) – у межах гранично допустимої. Ре-
зультати застосованої послідовної екстракції пока-
зують, що Cd і Zn переважають у залишковій та ок-
сидній фракціях, тоді як Pb і Ni переважно присутні
в залишковій, потім оксидній та органічній фрак-
ціях. Cu окрім залишкової, органічної та оксидної
фаз також значно присутня у карбонатній фракції в
районі котлованів та кратера. Cd також значно
представлений у рухливих фракціях, що говорить
про антропогенний вплив. Pb, Ni і Zn присутні в
дуже малих кількостях у рухливих і легко доступ-
них фракціях, що свідчить про менший ризик цих
елементів у навколишньому середовищі.
Відповідно до проведеної оцінки ризику
(RAC), Cd належить до найбільш проблемних мета-
лів з точки зору мобільності та доступності для до-
сліджуваної території, оскільки ідентифікований
ризик коливався від низького до високого залежно
від досліджуваного зразка. Cu, Pb і Zn показали ни-
зький ризик, тоді як Ni не представляє ризику для
навколишнього середовища в цьому районі, дивля-
чись на аспект мобільності та доступності для
флори та фауни. Індивідуальні (ICF) та глобальні
(GCF) фактори забруднення виявили низький ризик
для всіх проаналізованих металів, за винятком де-
яких позицій Cu та Cd, де присутній помірний ри-
зик щодо часу утримання та потенційної рухливості
в досліджуваній зоні. Результати показали, що
ґрунт на полігоні Гламоч був низьким (GCF < 6) під
впливом важких металів. Проте, триваюча антропо-
генна діяльність у цьому регіоні може спричинити
підвищений ступінь забруднення, що може призве-
сти до значних ризиків для місцевого населення та
місцевої флори та фауни [1].
Серцевина сучасних бронебійних снарядів, за
даними експертів, виготовляється зі збідненого
урану. Його використання пов’язане зі здатністю
самозаймання та горіння при зіткненні з бронею і
пробиванні її. Близько до 70% всієї маси збідненого
урану в самому снаряді спалюється та перетворю-
ється під час вибуху на аерозольні радіотоксичні
сполуки урану (U3O8, UO2) з частками розміром від
0,5 до 5 мікроелементів. Так, осад великої кількості
дисперсних аерозолів поступово відкладається на
поверхні землі, а потім переміщується в ґрунти та
підземні води.
Значний вплив на навколишнє середовище має
і токсичний вміст капсулів боєприпасів, які призна-
чені для запалювання порохового заряду у вогнепа-
льній зброї, або для детонації зарядів вибухових ре-
човин (наприклад – запал гранати). Небезпечна різ-
номанітність хімічних реагентів представляє собою
ударно-запалювану суміш, яка зазвичай міститься в
капсулах. Найчастіше її складають: гримуча ртуть
Hg(ONC)2; антимоній Sb2S3 (сурма трьохсірчани-
ста); бертолетова сіль KclO3 (калій хлорат) [3].
Капсуль-детонатор, з алюмінієвим корпусом у
запалах до гранат, складається із ударної суміші:
азиду свинцю (Pb(N3)2) у кількості 0,2 г та триніт-
рорезорцинат свинцю (C6H(NO2)3O2Pb) у кількості
0,1 г. Капсуль-детонатор із мідного корпусу містить
гримучу ртуть в 0,5 г (0,41 г ртуті).
Крім наведених вибухових речовин, боєпри-
паси також містять значну кількість додаткових
стабілізуючих та ініціюючих речовин таких, як:
олово та його сполуки, бісмут та його сполуки (ок-
сид бісмуту, карбонат бісмуту, нітрат бісмуту
тощо), нітрат стронцію (Sr(NO3)2), порошок магнію
та багато інших. Найбільший показник забруд-
нення важкими металами передбачається в місцях
підриву складів боєприпасів (рис. 9) [3].

10. Znanstvena misel journal №98/2025 10

Рис. 9. Можливе місце детонації снарядів, Доне-
цька область
Рис.10. Наслідки ракетного обстрілу в агросек-
торі, Донецька область
Наступним видом озброєння, що несе в собі ка-
тастрофічні наслідки, є ракети (рис.10). В залежно-
сті від типу ракет, крім їхньої небезпечної вибухо-
вої частини, для їх запуску виготовляють двигуни
на твердому або рідкому паливі.
Одним із факторів небезпеки є залишки ракет-
ного палива від збитих ракет, що залишаються в мі-
сці падіння. Навіть просте вдихання випаровування
рідкого ракетного палива може бути смертельно не-
безпечним. Тверде паливо завдяки агрегатному
стану є менш токсичним для оточення, проте при-
пинити його горіння важко, і небезпечними є саме
продукти горіння такого палива. Спалювання або
утилізація баліститних ракетних палив, що викори-
стовуються у РСЗВ (типу «Ураган», «Град» та ін),
супроводжується утворенням ряду токсичних ком-
понентів: СО, НСN, NO, NO2 та ін. Свинець у про-
дуктах горіння або вибуху твердого ракетного па-
лива присутній у вигляді аерозолів свинцю та його
оксиду PbO. Загалом спалювання або утилізація
твердого ракетного палива призводить до утво-
рення: СО до 416,2 г/кг, С до 86,4 г/кг, Pb до 6,7 г/кг,
PbO до 1,8 г/кг, NО до 161,6 г/кг, NО2 до 2,9 г/кг,
СН4 до 55,0 мг/кг, NН3 до 0,3 г/кг, НNО2 до 0,4 г/кг,
НСN до 5,2 г/ кг.
До токсичного палива додається суміш компо-
нентів підриву ініціюючих вибухових речовин, які
застосовуються для підриву основної вибухової ре-
човини у ракеті та основної вибухової речовини,
яка, під час вибуху ракети, створює продукти го-
ріння електроніки та є токсичною.
Тривалі обстріли наших територій із застосу-
ванням боєприпасів з білим фосфором несуть над-
звичайно згубний вплив як для людей, так і для при-
родної екосистеми (опіки, згортання, опадання ли-
стя та квіток, хлороз, некротичні плями, в’янення,
висихання та повне відмирання). Під час горіння бі-
лого фосфору в повітрі утворюються білий дим,
який складається переважно з триоксиду (P4O6) та
пентаоксиду (P4O10) фосфору. Утворені оксиди фо-
сфору є надзвичайно гігроскопічними і швидко по-
глинають навіть незначні сліди вологи, утворюючи
ряд фосфоровмісних кислот, таких як ортофосфо-
рна (H3PO4), пірофосфорна (H4P2O7), ортофосфори-
ста (H3PO3), гіпофосфорна (H3PO2), поліфосфорні
кислоти загальної формули Hn+2PnO3n+1 (де n = 2
– 8) та ряд інших лінійних і циклічних поліфосфатів
P6-P16. Композиція диму білого фосфору зміню-
ється із часом. В умовах недостатньої кількості ки-
сню під час горіння білого фосфору може утворю-
ватися фосфін (PH3) (рис. 11) [3].
Через швидке окиснення до оксидів та пода-
льше перетворення до кислот елементарний фос-
фор в атмосфері може перебувати від декількох
хвилин до днів. Проте під час активного горіння ае-
розольні сполуки фосфору можуть вкриватися ок-
сидами, що закривають в собі елементарний білий
фосфор. За такої властивості вкритий оксидами бі-
лий фосфор за низької концентрації кисню у воді
або ґрунті може залишатися там протягом декіль-
кох років. За даними експертів, при застосуванні
боєприпасів із білим фосфором приблизно 10% фо-
сфору повністю не згорає та осідає у ґрунті чи у
воді. Велика кількість аерозолів від горіння фос-
фору порушують буферну здатність ґрунту та істо-
тно змінюють його рівень рН [3].

Рис.11. Обстріли боєприпасами з білим фосфо-
ром
Рис. 12. Загоряння поля внаслідок обстрілів на
Миколаївської області

11. Znanstvena misel journal №98/2025 11
Застосування білого фосфору створює загрозу
продуктивному використанню ґрунтів на тривалий
час. З часом фосфор може виступати як добриво,
проте має тенденцію відкладатися у вигляді апа-
титу в нейтральних і лужних ґрунтах або у вигляді
Fe- та AІ- фосфатів у кислих ґрунтах.
Водночас, обстріли бувають причинами спала-
хування пожеж, коли внаслідок вибухів загоряється
суха трава або дерева (рис. 12).
Пожежа може вплинути на родючий шар ґру-
нту, а саме через руйнування рослин разом з їх ко-
реневими системами, а також знищення редуцентів
– бактерій та мікроміцети. В той же час у ґрунті збі-
льшується кількість мінеральних речовин, що
сприяє подальшому розвитку екзогенної сукцесії
рослинного покриву [3].
Унаслідок вибуху, снаряди розриваються на
безліч уламків, які засмічують агроландшафти. Для
достовірності наведемо приклад: стальна оболонка
танкового осколково-фугасного снаряду, яка розри-
вається на уламки, важить 15,7 кг. Оболонка 122 мм
артилерійського снаряду важить 21,76 кг, 155 мм
снаряду – 36,45 кг. Звісно, важко спрогнозувати,
яка саме кількість та яких снарядів випускається
щодня. Для прикладу, зробимо розрахунок для 50
тисяч 122 мм снарядів, – це 1 080 000 кг сталі, розі-
рваної на уламки, що засмічують українські ґрунти.
Отже, численна маса металу від розірваних
снарядів та ураженої бойової техніки потрапляє в
ґрунти та перенасичує сполуками заліза, що на три-
валий час пригнічує ріст рослин та життєдіяльність
гуртових організмів.
Крім того, кожні війни завжди супроводжу-
ються людськими жертвами. За словами експертів:
«розкладання тіла – це складний мікробіологічний
процес, при якому за участю мікроорганізмів відбу-
вається розпад органічних, головним чином білко-
вих, речовин» [1].
Внаслідок гниття органічних речовин утворю-
ються амінокислоти, органічні кислоти, сірково-
день, метан, аміак, вуглекислий газ, меркаптани, а
також отруйні речовини. Газоподібні продукти роз-
кладу переходять у повітря, розчинні – всмокту-
ються у землю, і з часом від білкової маси нічого не
залишається. Але до повного розкладу тіла, зале-
жно від умов, можуть пройти роки. Увесь цей час
токсичні продукти будуть знаходитися у ґрунті та
просочуватися в ґрунтові води, виділятися у пові-
тря. Таке масове органічне забруднення так само
пригнічує розвиток біогеоценозів, як і внаслідок хі-
мічних забруднень або механічних пошкоджень
ґрунтового профілю.
Таким чином, з біологічної точки зору масові
захоронення або залишені людські тіла та тіла тва-
рин при розкладанні вивільнюють значну кількість
отруйних речовин, які негативно впливають не
тільки на здоров’я людей, а й на репродуктивні про-
цеси ґрунту.
Фізичний вплив виражається у зміні фізичних
властивостей, параметрів ґрунтового покриву вна-
слідок застосування систем зброї та військової тех-
ніки. На рисунку 13 надається зріз профілю чорно-
зему звичайного малогумусного глибокого легко-
суглинкового залягання в Запорізькій області, з
ознаками термічного впливу, а в таблиці 2 наведена
характеристика типів фізичного впливу [3].

Рис. 13. Середня частина профілю чорнозему
звичайного малогумусного глибокого легкосу-
глинкового в Запорізькій області, з ознаками
термічного впливу
Рис.14. Затоплення прибережних територій
Додатково до вищеописаного, на мій погляд,
до фізичного впливу варто віднести наслідки під-
риву Каховської ГЕС, оскільки внаслідок затоп-
лення прибережних територій зміниться біогеоце-
ноз даних ґрунтів (рис. 14).
Проблеми підтоплення та підвищення рівня
ґрунтових вод стали повсякденним явищем. Окрім
того, значна кількість історичних пам’яток та арте-
фактів опинилися під водою [7].

12. Znanstvena misel journal №98/2025 12
Таблиця 2
Характеристика типів фізичного впливу
Назва Характеристика Джерела Наслідки для ґрунту
Вібраційний
Являється у вигляді енергетич-
них імпульсів (вібрації), що ма-
ють низьку частоту коливань, та
передаються через тверді пред-
мети, які безпосередньо стика-
ються з працюючими механіз-
мами.
- військова автомобіл-
дьна бронетехніка;
- дизельні,
газодинамічні та
вентиляційні установки
різного призначення;
- вибухи боєприпасів;
- стрільба з різних сис-
тем зброї.
- ущільнення;
- витискання води;
- просідання поверхні;
- утворення порожнин;
- зміна мікрорельєфу.
Радіоактивний
Обумовлений наявністю радіоак-
тивних матеріалів.
- засоби та прилади з іо-
нізуючим випроміню-
ванням;
- боєприпаси із збідне-
ним ураном.
- забруднення радіоак-
тивними речовинами та
джерелами іонізуючого
випромінювання;
- пригнічення росту ро-
слин;
- зниження репродукти-
вної здатності ґрунту.
Тепловий
Характеризується підвищенням
температури на місцевості вна-
слідок викидів нагрітого пові-
тря, газів, що утворюються під
час детонації пороху, газоподіб-
них продуктів, які виникають в
процесі вибухового розкладу
боєприпасів, а також вихлопних
газів.
- застосування фосфор-
них боєприпасів, в яких
температура горіння бі-
лого фосфору сягає
2760°С.
- порушення терміч-
ного та водного ре-
жиму ґрунту;
- зміна гранулометрич-
ного та агрегатного
складу.

Узагальнені результати дослідження рівня
шкоди від військової діяльності для довкілля Укра-
їни, наведені в науковій праці «Наслідки для до-
вкілля війни росії проти України», авторами якої є
українські та чеські експерти Ангурець О., Хазан
П., Колесникова К., Кущ М., Чернохова М., Гавра-
нек М. Автори розглядають історичні приклади
впливу воєнної діяльності в таких областях як За-
порізька, Дніпропетровська та Харківська за пер-
ших 9 місяців війни та представляють механізми ві-
дшкодування завданих збитків [1].
Висновок. Як і більшість країн світу, Україна
має свої теоретичні та практичні підходи до земле-
впорядкування та використання земельних ресур-
сів. Ці підходи базуються на екологічних, економі-
чних та соціокультурних аспектах, і спрямовані на
забезпечення раціонального та сталого викорис-
тання і охорони земель.
До основних принципів землевпорядкування
входять:
- раціональне використання земельних ресур-
сів з урахуванням їхньої природної, екологічної та
економічної цінності;
- забезпечення прав власності громадян на зе-
млю;
- створення ефективної системи земельних ка-
дастрів та реєстрації прав на землю.
Серед широкого спектру інструментів управ-
ління та використання земельних ресурсів особливе
місце посідає земельний кадастр. Кадастрові реєст-
раційні системи різних країн світу відзначаються
своєю унікальністю, особливістю та різноманітні-
стю. Особливо важливою є їх практичність, вихо-
дячи із системи управління країни. Крім того, не
менш важливим є оновлення даних земель, поруше-
них внаслідок бойових дій.
До наслідків руйнування ґрунтів механічним,
фізичним та хімічним впливами належать: обме-
ження можливості обробітку земель, забруднених
хімічними речовинами та уламками боєприпасів,
порушення родючості ґрунту та його природної
здатності до самоочищення, поширення водної і ві-
трової ерозії, а також процесу опустелювання,
втрата біорізноманіття внаслідок впливу на екосис-
тему ґрунту.
Важливим аспектом в даному дослідженні є
науково-практична база, яка забезпечує об’єктивні
результати ґрунтовних досліджень і надає можли-
вість визначити реальні кількісно-якісні показники
та спрогнозувати на перспективу шляхи подолання
означених проблем.

Список літератури
1. Ангурець О., Хазан П., Колесникова К., Кущ
М., Чернохова М., Гавранек М. Наслідки війни росії
проти України для довкілля, 2022. 84 с.
2. Голданов В. В. Методологічні основи раціо-
нального землекористування // Агросвіт. - 2009. - №
8. - С. 11-16.
3. Голубцов О., Сорокіна Л., Сплодитель А.,
Чумаченко С. Забруднення земель внаслідок агресії
росії проти України – Київ: ГО “Центр екологічних
ініціатив «Екодія», 2023.–154 с.

13. Znanstvena misel journal №98/2025 13
4. Мартин А. Г., Барвінський А. В., Тихенко Р.
В. Система та механізм землекористування: нау-
кова детермінація понятійного апарату // Економіка
АПК. - 2017. - № 11. - С. 32-37.
5. Пашков І.А. Системні основи сталого земле-
користування в Україні – Режим доступу:
http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/vznu/eco/2009
_1/149.pdf.
6. Станкевич С. В., Головань Л.В. Техноеколо-
гія: навч. посіб. / Харків. нац. аграр. ун-т ім. В. В.
Докучаєва. – Харків: Видавництво Іванченка І.С.,
2020. – 338 с.
7. Стандартна операційна процедура
09.11/ДСНС «Порядок проведення органами та під-
розділами цивільного захисту очищення (розміну-
вання) району ведення бойових дій» від 07.05.2021
/ Режим доступу:
https://dsns.gov.ua/upload/2/6/8/9/6/5/EvgyR9W0tBT
YzldCjhjd5i5wlPhiSNqzwQEaeJ0y.pdf
8. Ступень М.Г., Гулько Р.Й., Микула О.Я. та
ін. Теоретичні основи державного земельного када-
стру: Навч. посібник / За заг. ред. М. Г. Ступеня. –
2-ге видання, стереотипне. – Львів: «Новий Світ-
2000», 2006. – 336 с.
9. Третяк А. М., Третяк В. М., Прядка Т. М.,
Капінос Н. О. Розвиток системи землевпорядку-
вання на засадах новітньої інституціонально-пове-
дінкової теорії // Економіка та держава. – 2021. - №
6. - С. 27-33.
10. Третяк А.М., Третяк В.М., Курильців Р.М.,
Прядка Т.М., Третяк Н.А.Управління земельними
ресурсами та землекористуванням: базові засади
теорії, інституціолізації, практики: монографія; [за
заг. ред. А.М. Третяка]. – Біла Церква: «ТОВ «Бiло-
церкiвдрук», 2021. – 227 с.
11. Футулуйчук В.М., Шапоренко О.І., Бойчук
Я. Д. Принципи, завдання та методологічна основа
землеустрою // Вчені записки Університету
"КРОК". — 2017. — Вип. 48. — С. 166—174.
12. Чугай А.В., Сафранов Т.А. Методи оцінки
техногенного впливу на довкілля: навч. посіб. /
Одеса: Видавець Букаєв Вадим Вікторович, 2021.
118 с.
13. Jonathan J. Halvorson, Donald K. McCool,
Larry G. King, Lawrence W. Gatto. Soil compaction
and over-winter changes to tracked-vehicle ruts,
Yakima Training Center, Washington. Journal of
Terramechanics. – Режим досту пу:
https://www.researchgate.net/publication/222528549_
Soil_compaction_and_over-
winter_changes_to_tracked-
vehicle_ruts_Yakima_Training_Center_Washington
14. Neda Tešan Tomić, Slavko Smiljanić, M.
Jović, M. Gligorić, D. Povrenović & A. Došić.
Examining the Effects of the Destroying Ammunition,
Mines and Explosive Devices on the Presence of Heavy
Metals in Soil of Open Detonation Pit; Part 2:
Determination of Heavy Metal Fractions. Springer
Nature Switzerland AG 2018. – Режим доступу:
https://technorep.tmf.bg.ac.rs/bitstream/handle/123456
789/3854/3851.pdf?sequence=1&isAllowed=y
15. Retta A., Wagner L. E., Tatarko J., Todd T. C.
Evaluation of bulk density and vegetation as affected
by military vehicle traffic at fort riley, Kansas.
Transactions of the asabe. – Режим дос-
тупу:https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/301230
25/Tatarko%20PDF/10.%20EvaluationofBulkDensity
andVegetationFromMilitaryTrafficAtFortRiley.pdf

14. Znanstvena misel journal №98/2025 14
BIOLOGICAL SCIENCES

ИЗУЧЕНИЕ НЕЙРОПРОТЕКТИВНЫХ СВОЙСТВ И НЕЙРОРЕАБИТОЛОГИЧЕСКОЙ РОЛИ
ШАФРАНА В ЛЕЧЕНИИ ЭПИЛЕПТИЧЕСКИХ ПРИСТУПОВ

Меликова Г.И.
Министерство науки и образования Азербайджанской Республики,
Институт физиологии имени академика Абдуллы Гараева, Баку, Азербайджан


STUDY OF THE NEUROPROTECTIVE PROPERTIES AND NEUROREABITOLOGICAL ROLE OF
SAFFRON IN THE MANAGEMENT OF EPILEPTIC SEIZURES

Malikova G.
Ministry of Science and Education of the Republic of Azerbaijan,
Institute of Physiology named after Academician Abdulla Garayev, Baku, Azerbaijan
ORCİD İD: 0009-0003-5214-8082
DOI: 10.5281/zenodo.14721898

Аннотация
Эпилепсия является наиболее распространенным, внезапным и неконтролируемым неврологическим
заболеванием в мире, обусловленным различными причинами. Хотя причину ее возникновения во время
заболевания точно определить невозможно – она может быть вызвана родовыми травмами, опухолями,
воспалением головного мозга и т. д. Это заболевание может появиться в разном возрасте, начиная с дет-
ского возраста. Во время эпилепсии происходит внезапная и неконтролируемая разрядка нейронов в соот-
ветствующих долях головного мозга. Кроме того, височные доли являются областью мозга, вызывающей
наибольшее количество судорог. В настоящее время причины и методы исследования эпилепсии не пол-
ностью доступны, поэтому исследование темы создает основу для ее актуальности. На модели миндале-
видной эпилепсии в ходе экспериментов определяли нейрореабилитационный эффект шафрана, снижение
окислительного стресса такие его свойства, как регуляция эпилептических припадков. Нейропротекторное
свойство шафрана наблюдалось в уменьшении продолжительности эпилепсии и ослаблении синхронных
припадков. Таким образом, на основе наших экспериментов выяснилось, что шафран обладает полезным
свойством при эпиактивности в модели миндалевидного эпилептогенеза, пенициллин.
Abstract
Epilepsy is the most widespread, sudden and uncontrolled neurological disease in the world due to various
reasons. Although the cause of its occurrence during the disease cannot be determined precisely - it can be caused
by birth traumas, tumors, brain inflammation, etc. This disease can appear at different ages, starting from child-
hood. During epilepsy, there is a sudden and uncontrolled discharge of neurons in the corresponding lobes of the
brain. Also, the temporal lobes are the region of the brain that causes the most seizures. Currently, the cause and
examination of epilepsy is not fully available, so researching the topic creates the basis for its relevance. The
neurorehabilitation effect of saffron in the amygdalar epilepsy model, its properties such as regulation of epileptic
seizures and reduction of oxidative stress were determined during experiments. The neuroprotective property of
saffron has been observed in reducing the duration of epilepsy and weakening of synchronous seizures. Thus,
based on our experiments, it was learned that saffron has a beneficial property during epiactivity in the amygdalar
epileptogenesis model.
Ключевые слова: миндалевидная эпилепсия, шафран, судороги, окислительный стресс, нейродеге-
неративная дисфункция.
Keywords: amygdalar epilepsy, saffron, seizure, oxidative stress, neurodegenerative dysfunction, penicillin.

A number of diseases are caused by the disruption
of neuronal functions in the body. Epilepsy is one of the
most widespread of these diseases. Epilepsy is a
chronic non-infectious disease of the brain that affects
people of all ages. The cause of epilepsy is among the
diseases that are not completely clear. For example,
brain damage due to prenatal or perinatal reasons (for
example, oxygen loss or trauma during birth, low birth
weight); genetic conditions associated with congenital
abnormalities or associated brain defects; severe head
injury; a stroke that limits the amount of oxygen to the
brain; brain infection such as meningitis, encephalitis
or neurocysticercosis, certain genetic syndromes; and
brain tumor.3 About 50 million people worldwide suf-
fer from epilepsy, making it one of the most common
neurological diseases in the world. About 80% of peo-
ple with epilepsy live in low- and middle-income coun-
tries. (Guerreiro, 2016), (World Health Organization,
2024). It is estimated that up to 70% of people living
with epilepsy can live without seizures if properly di-
agnosed and treated. People with epilepsy are up to
three times more likely to die prematurely than the gen-
eral population. Three-quarters of epilepsy patients in
low-income countries do not receive adequate treat-
ment. In many parts of the world, people with epilepsy
and their families suffer from stigma and discrimina-
tion (WHO,2024). Epilepsy is a brain disease caused by

15. Znanstvena misel journal №98/2025 15
repeated seizures for which the cause is not fully under-
stood. The frequency of neurodegenerative dysfunc-
tions in epilepsy can occur at different ages, as a ten-
dency to repeated seizures for different reasons. (Neri,
Mastroianni, Gardella, Aguglia and Rubboli, (2022).
Epilepsy is a chronic neurological disease characterized
by recurrent seizures (Guerreiro,2016).
Thus, epilepsy, as one of the most common neuro-
logical diseases, affects people of all ages, races, social
classes, and geographic locations. Epilepsy is a brain
disease characterized by a persistent tendency to sei-
zures and the neurobiological, cognitive (cognitive,
thinking), psychological and social consequences of re-
peated seizures. Epileptic seizures are recurrent parox-
ysmal events characterized by stereotyped behavioral
changes that reflect the underlying neural mechanisms
of the disease. The differential diagnosis of epilepsy in-
cludes a number of clinical conditions characterized by
temporary changes in consciousness or behavior. In
most cases, the disease can be diagnosed with a careful
history or seizure observation. Although the etiological
agent has been identified, the cause is still unknown in
about half of the cases. A variable genetic predisposi-
tion to the manifestation of seizures and a different dis-
tribution of some environmental risk factors may ex-
plain the heterogeneity of the incidence, course, and
outcome of the disease worldwide. In addition to sei-
zure recurrence, the underlying cause and adverse ef-
fects of treatment have neurological, cognitive, psycho-
logical, and social consequences that significantly af-
fect the quality of life of affected individuals, making
the disease a complex nosographic entity (Liu, MD,
Slater, PharmD, and Perkins,2017).
As a result of research, it was determined that the
injection of penicillin solution into the amygdala of an-
imals led to the development of long-lasting convulsive
activity. After 1 minute, individual epileptiform dis-
charges appear in the EEG of all studied structures.
Changes in the activity of brain structures begin to syn-
chronize during experimental epileptogenesis. Activity
that begins in the amygdala begins to spread to visual
structures and the retina. As a result, the activity was
maintained in animals for 3-4 hours. Within an hour,
convulsions reach their peak, after which certain dy-
namics of epileptiform waves are formed. Thus, over
time, the attacks begin to replace each other. 2.5 hours
after the injection of penicillin into the amygdala, the
number of alternate epileptic seizures begins to de-
crease and the activity stops. EEG registration of sev-
eral brain structures allows determining the temporal
sequence of the connection of the studied structures
with the pathological process. It has been established
that epileptic activity originates first in the amygdala,
then in the visual cortex, superior colliculus and exter-
nal geniculate body, and also affects the activity of the
retina. Referring to literature sources, we know that
there are methods of treating epilepsy or shortening its
duration. But more experiments are needed for this.
Studying the mechanisms of the processes occurring in
the visual system in the model of amygdalar epilepsy
allows us to understand its pathogenesis. Some infor-
mation was obtained during the study of the effect of
natural antioxidant saffron in his rehabilitation. Deter-
mining the effectiveness of herbal medicines in the
treatment of diseases is the basis of experiments con-
ducted by physiologists in the field of medicine. The
results of the conducted experimental experiments
show that the therapeutic effects of saffron and its con-
stituents, crocin, crocetin and safranal, were mainly
manifested by preventing inflammatory reactions and
treating epilepsy, which is a neurodegenerative disease,
both as a food and as an extract.
Crocus sativus (saffron) is traditionally used to
cure a number of ailments. Experimental studies have
also investigated the application of saffron and its ac-
tive components in the treatment of a wide range of dis-
eases. A growing body of evidence has shown the value
of saffron and its components alone or in combination
with other drugs to improve learning and memory abil-
ities and to control seizures. These findings may pro-
vide a pharmacological basis for the use of saffron in
cognitive disorders and epilepsy. However, further pre-
clinical and clinical studies are needed. Together, these
findings indicate the pharmacological basis for the use
of saffron in the treatment and prevention of neuro-
degenerative diseases.( Rajabian , Hosseini , Hosseini
, Sadeghnia, 2019). Therefore, we started experiments
in several directions to investigate the effect of saffron
on epilepsy. Our main goal was to reduce or stop epi-
lepsy symptoms.
Recent studies have suggested that safranal has an-
ticonvulsant properties. All these advantages have been
obtained along with the studies conducted and the val-
uable information about safranal's protective effect
against convulsions.Further studies are also needed to
elucidate the exact mechanism and potential ability of
safranal to prevent flares, as well as to establish clinical
implications for the treatment of epileptic disor-
ders(Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences,
2022). In order to study the neuroprotective and anti-
convulsant properties of saffron, we performed a direct
injection of its extract into the brain, which we prepared
in advance using a special method. The studies were
conducted on male gray rabbits of the "Chinchilla"
breed. Rabbits were divided into two groups: group I
rabbits were fed only vegetables, and group II rabbits
were given saffron in a predetermined dose and at the
same time along with vegetables. Epilepsy was induced
in both groups of rabbits. As a result, the duration of
epilepsy in rabbits fed with saffron was shortened, and
short-amplitude waves prevailed over high-amplitude
waves. Very few epileptic seizures or morphological
clinical signs were observed in rabbits during the ex-
periment. Based on the results, it can be said that the
saffron extract reduced the oxidative stress in the brain
during epilepsy, significantly reduced the duration of
the seizures and morphological clinical indicators, and
helped the animal to return to its normal state. Thus, in
these experiments, we determined that saffron is not a
treatment goal, but an antioxidant that increases toler-
ance to epilepsy. One of the biggest goals ahead is to
reveal its therapeutic effect in our next experiments.
(Rajabian et., 2019).

16. Znanstvena misel journal №98/2025 16
References
1. Arezoo Rajabian, Azar Hosseini, Mahmoud
Hosseini, Hamid Reza Sadeghnia; (2019).
2. A Review of Potential Efficacy of Saffron
(Crocus sativus L.) in Cognitive Dysfunction and Sei-
zures, Prev Nutr Food Sci. 24(4):363–372.
3. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences,
(2022). The antiepileptic activity of Safranal in kin-
dling model of epilepsy in male rats.
4. Carlos A M Guerrerio, (2016). Epilepsy: Is
there hope? 144(5):657–660.
5. Gerald Liu, MD, Nicole Slater, PharmD and
Allen Perkins, MPH (2017). Epilepsy: Treatment Op-
tions,96(2):87-96
6. Sabrina Neri, Giovanni Mastroianni, Elena
Gardella, Umberto Aguglia, Guido Rubboli, (2022).
Epilepsy in neurodegenerative diseases World Health
Organization, (2024). Epilepsy

17. Znanstvena misel journal №98/2025 17
EARTH SCIENCES

SMART-CITIES AS A VECTOR OF URBAN TRANSFORMATION IN THE ERA OF
DIGITALIZATION

Zastavetska L.,
Doctor of Geographical Sciences, Professor
Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University,
Ternopil, Ukraine
ORCID: 0000-0002-9112-3983
Zastavetskyi T.,
PhD (Geographical Sciences), Associate Professor,
Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University,
Ternopil, Ukraine
Slavskyi V.
PhD Student
Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University,
Ternopil, Ukraine
DOI: 10.5281/zenodo.14721906

Abstract
The article reveals the features of the formation and functioning of modern smart cities. The authors draw
attention to the main aspects of the development of these cities: the principles of sustainable development, the
introduction of digital technologies into all spheres of society and local government, the conservation and efficient
use of resources, ensuring the safety of city residents, etc.
Keywords: smart city, population, digital technologies, sustainable development.

Introduction. The development of modern cities
in the global economic context is closely linked to the
need to address an increasing number of complex chal-
lenges. With the growth of urban populations and the
increasing expectations of residents and society, the
concept of a “smart city”, based on the integration of
information and communication technologies (ICT),
has become one of the key achievements of the 21st
century.
Today, cities around the world, regardless of size
and age, are actively implementing “smart city” pro-
jects to improve the efficiency, sustainability and com-
fort of life of their citizens, while contributing to eco-
nomic development. A particular challenge faces coun-
tries with a low or medium level of urbanization, which,
in conditions of rapid urbanization, are forced to deter-
mine strategic priorities for the future development of
their cities. Making these decisions creates both new
opportunities and difficulties, because the quality of life
of future generations will depend on modern ap-
proaches [1].
The successful development of cities in the future
will be determined by their ability to implement the
principles of a “smart city”. The use of innovative tech-
nologies and data analytics will help them effectively
solve urban problems, improve the quality of services
and promote sustainable development. As emphasized
in the Smart City concept, ICT is an integral part of cre-
ating a favorable business environment, investment cli-
mate and ensuring comfortable living conditions for the
population. Cities and agglomerations today are home
to almost half of the world's population. However, the
rapid growth of urban infrastructure leads to a deterio-
ration in the quality of services provided to residents.
Smart city initiatives are designed to solve these prob-
lems with the help of innovative technologies. Educa-
tion, healthcare, transport, energy, waste disposal, em-
ployment and the fight against crime are just some of
the key areas covered by the concept.
Main part. The idea of a “smart city” first ap-
peared in the 1990s, although its formation can be
traced back even earlier. Los Angeles is considered a
pioneer in the introduction of new approaches to city
management, where in 1974 they began to use com-
puter technologies to analyze data on housing,
transport, crime and poverty. The results obtained be-
came the basis of urban development strategies [2].
In the 1980s, new approaches to urban planning
continued to be implemented in various countries. For
example, in Singapore, as part of the program to create
an open computer network, the city took a significant
step towards digital transformation. In 1997, the term
“smart city” became more widespread, in particular
through the implementation of large-scale projects in
the Adelaide Technology Park (Australia) and in the
cities of Cyberjaya and Putrajaya (Malaysia).
Currently, most cities in the world are at various
stages of implementing projects aimed at implementing
the principles of a "smart city" or adapting their indi-
vidual elements. In parallel, equivalents of the term
"smart city" are used, such as "networked city", "infor-
mation city", "sustainable city" or "green city", which
focus on certain aspects of urban modernization.
According to the definition of the British Stand-
ards Institute (BSI), a smart city is a harmonious inte-
gration of physical, digital and human systems in a
man-made environment, aimed at ensuring sustainable
development, well-being and a high quality of life for
its inhabitants.
It is worth noting that, according to statistics, the
largest number of "smart cities" is in North America,

18. Znanstvena misel journal №98/2025 18
Europe and the Asia-Pacific region.
Over the past 2 decades, these regions have imple-
mented the largest number of pilot projects, in particu-
lar those aimed at improving infrastructure.
There are two main ways to create a Smart City:
1. Building a "smart city" from scratch. This in-
volves creating a city according to Smart City stand-
ards, taking into account the latest technologies from
the very beginning. Examples of such cities are Masdar
(UAE) and Songdo (South Korea).
2. The gradual introduction of smart technologies
into existing urban infrastructure. This is the most com-
mon way to develop a Smart City.
Many future smart city projects that will be built
from scratch are implemented according to the concept
of the “15-minute city”. The 15-minute city is an urban
planning concept that involves ensuring the availability
of basic needs and services, such as work, shops, edu-
cation, healthcare facilities and places to relax, within a
15-minute walk or bike ride from any point in the city.
The goal of this approach is to reduce dependence on
cars, promote a healthy lifestyle, ensure environmental
sustainability and improve the quality of life of city res-
idents.
It is interesting that among large-scale, somewhat
utopian projects, there are those implemented by pri-
vate organizations or billionaires (for example, the
Telosa City project conceived and planned for imple-
mentation by the former president of the e-commerce
department of Walmart (USA) Mark Lohr . One of the
most ambitious projects of our time is the creation of a
high-tech city-region Neom - one of the largest and
most complex construction projects in history. This
project, initiated by the Crown Prince of Saudi Arabia
Mohammed bin Salman (MBS), involves transforming
a desert the size of Belgium into a "smart city".
The city of Neom is to become a key factor in the
transformation of the economy of Saudi Arabia and a
testing ground for innovative technologies that can
change people's daily lives. The construction of one
building within the framework of this project, accord-
ing to some estimates, can cost up to 300-400 million
dollars [2].
In Neom, it is planned to launch flying unmanned
taxis and create an amusement park in the style of "Ju-
rassic Park". The name of the city has a symbolic mean-
ing: it combines the Greek word "Neo", meaning
"new", with part of the Arabic term, which translates as
"future".
The drivers of many changes in the field of "smart
cities" are technology giants: Microsoft Corporation,
Cisco Systems, Inc.; Schneider Electric SE; Siemens
AG; and ABB Limited. Companies such as Honeywell
International Inc.; Oracle Corporation; Huawei Tech-
nologies Co. Ltd.; Hitachi, Ltd.; and Intel Corporation
are also quite actively involved in the development of
solutions for "Smart Cities". Over time, the share of
small companies occupying market niches and offering
customized solutions with limited scope will increase.
However, the market will still be dominated by tech-
nology giants. The industry is also marked by increas-
ing cooperation between governments and companies
to develop and implement pilot projects in the areas of
urban surveillance, energy management, “smart”
transport and “smart” housing and utilities, etc.
The concept of “smart city” can be interpreted in
different ways, but regardless of the approach, it should
be considered as a high-tech integrated environment.
Such a city combines modern technologies that contrib-
ute to the development of the social environment and
entrepreneurship. Thanks to the digital transformation
of sectors and the creation of a fully integrated intelli-
gent infrastructure, it becomes possible to collect and
analyze data in real time, as well as manage city ser-
vices with the active participation of residents.
The concept of a smart city involves the integra-
tion of information and communication technologies,
the Internet and the Internet of Things to manage the
city economy. This includes information systems,
transportation, energy, public and municipal services.
The concept of a “smart city” encompasses several
key components:
• “Smart economy” – based on high-tech indus-
tries such as information and communication technolo-
gies (ICT), e-business and e-commerce. Its basis is to
increase productivity and introduce innovations that
contribute to economic growth.
• “Smart residents” – are educated, qualified and
active citizens who participate in public life, contrib-
uting to the development of the city.
• “Smart governance” – involves the implementa-
tion of an e-government system that ensures effective
interaction between citizens and authorities, creating a
platform for social interaction of various institutions.
• “Smart mobility” – focused on innovative, safe
and environmentally friendly transport systems. It uses
ICT to optimize public transport and increase the con-
venience of residents’ movement in everyday life.
• “Smart environment” – involves the integration
of energy-efficient technologies and measures aimed at
reducing greenhouse gas emissions, improving the eco-
logical state and preserving natural resources.
More detailed information about the factors of
“smart economy”, “smart” residents, “smart” manage-
ment, “smart” mobility, “smart” environment and their
characteristics are presented in the appendix to the PP
of our master's research.
A smart city seeks to increase its competitiveness,
ensure effective management of the urban economy
and create safe and comfortable living conditions for
residents. The main characteristics of such a city are
technologically developed infrastructure, high-quality
resource management, orientation towards economic
efficiency, in particular urban environment services, as
well as the creation of a comfortable and safe space
with an emphasis on human needs.
The main elements of the functional system of a
“smart city” are:
a) data generated during the existence of a settle-
ment in the conditions of digital transformation of the
economy;
b) technologies for their processing;
c) decision-making mechanisms.
Data and software products are key tools for cre-
ating added value and the basis for managing techno-
logical processes.
To collect and process big data, the following im-
portant conditions must be met:

19. Znanstvena misel journal №98/2025 19
• technological equipment of the city: use of tools
for recording and accumulating data that provide infor-
mation collection on various processes in the city.
• data openness: free access to data (if necessary,
in visualized form), which promotes transparency and
accessibility for users at all levels.
• data compatibility: standardized approaches to
data collection, storage, processing and transmission
that allow integrating and analyzing multiple infor-
mation flows simultaneously, ensuring effective inter-
action between different city sectors.
The main tool for creating “smart cities” is modern
technologies and innovative services. It is about ensur-
ing economic, social and environmental sustainability.
However, each city chooses its own priorities in the di-
rection of Smart development, since each of them has
its own unique problems and features.
Innovative solutions for the urban environment in-
clude energy-efficient lighting, automated control of
road and municipal equipment, automated rental and
rental systems, and public Wi-Fi networks.
Smart urban transport is formed through intelli-
gent public transport management. This involves opti-
mizing traffic, creating a road condition monitoring
system, implementing automatic recording of traffic vi-
olations, and organizing administrative parking spaces.
The public safety system is based on intelligent
video surveillance, promptly informing citizens about
emergencies, and monitoring the health of infrastruc-
ture in places of mass gatherings.
Environmental safety in the city is ensured by au-
tomating solid municipal waste management, an online
monitoring system for the state of atmospheric air and
water resources.
Urban management technologies are an integral
part of the concept of a "smart city". They simplify the
provision of public services through electronic docu-
ment flow, digital signature, and automation of data
collection and processing, which allows for the effec-
tive use of information.
A special role is played by identification technol-
ogies and digital financial solutions, in particular tax
collections using blockchain or distributed registries.
An important place in the development of the city is
also occupied by 3D printing and 3D manufacturing,
which are used in construction, product creation and
healthcare.
The components of a Smart city also include:
- fast and efficient collection and analysis of Big
Data;
- systems for protecting users' personal data;
- implementation of public services in electronic
format for the convenience of city residents.
Conclusions. Thus, SMART cities (smart cities)
are a concept that integrates information and communi-
cation technologies (ICT) into the urban environment
to improve the quality of life, increase resource effi-
ciency and ensure sustainable development. Among the
important aspects of the present that these cities broad-
cast, we can name:
• convenience for residents - intelligent transport,
energy and utility management systems make life in the
city more comfortable;
• safety - the use of technology for monitoring and
responding to emergencies increases the level of safety;
• economic efficiency, which is realized through
resource optimization, business support;
• sustainable development - the use of renewable
energy sources and the reduction of CO2 emissions,
waste management, etc.

References
1. Adenekan O. The evolution of smart cities: In-
tegrating technology, governance, and sustainable de-
velopment. International Journal of Applied Research
in Social Sciences. Volume 6. Issue 5. May 2024. URL:
https://fepbl.com/index.php/ijarss/arti-
cle/view/1131/1360/
2. Hramchuk, M. O., & Nikitenko, V. O. (2023).
Present trends and prospects of smart city development.
Humanities Studies, 14 (91), 35-41.
3. Puneet Batra. The Evolution of Smart Cities.
URL: https://medium.com/gs-futures/the-evolution-of-
smart-cities-a64588d7d565
4. Smart cities are already a reality. URL:
https://www.repsol.com/en/energy-and-the-fu-
ture/technology-and-innovation/smart-cities/in-
dex.cshtml
5. Smart City Expo World Congress - Barcelona
2024. URL: https://www.smartcities-
world.net/events/smart-city-expo-world-congress-bar-
celona-2024.

20. Znanstvena misel journal №98/2025 20
СУЧАСНИЙ СТАН ДЕРЖАВНОЇ РЕЄСТРАЦІЇ ЗЕМЕЛЬНИХ ДІЛЯНОК ТА ОБ’ЄКТІВ
НЕРУХОМОСТІ : ОСНОВНІ НАПРЯМКИ І АСПЕКТИ СТВОРЕННЯ І ВПРОВАДЖЕННЯ
СИСТЕМИ ТРИВИМІРНОГО КАДАСТРУ В УКРАЇНІ

Мельник М.Л.
аспірантка
Національний університет «Львівська політехніка» Львів, Україна
Ступень Н.М.
д.е.н., професор,
Національний університет «Львівська політехніка»
м. Львів, Україна


THE MODERN SITUATION OF THE STATE REGISTRATION OF LAND PARCELS AND REAL
ESTATE OBJECTS: MAIN DIRECTIONS AND ASPECTS OF CREATION AND
IMPLEMENTATION OF THE THREE -DIMENSIONAL CADASTRE SYSTEM IN UKRAINE

Melnyk M.,
Ph.D. student
Lviv Polytechnic National University,
Lviv, Ukraine
Stupen N.
Doctor of Economic Sciences, Professor
Lviv Polytechnic National University,
Lviv, Ukraine
DOI: 10.5281/zenodo.14721910

Анотація
Система 3D кадастру допомагає задовольнити зростаючий соціальний попит на точне управління
об’єктами нерухомості (землею та житлом). Зарубіжний досвід показує ефективність впровадження трьо-
хвимірної системи кадастру в комплексному управлінні нерухомим майном. Непроста геопросторова си-
туація розміщення об’єктів нерухомого майна в містах України вимагає нового підходу в управлінні неру-
хомістю, який дав би змогу реєструвати об’єкти нерухомості та права на них у 3D форматі. Таким чином,
необхідна чимала робота над розробленням основних напрямків створення і запровадження єдиної сис-
теми 3D кадастру земельних ділянок і об’єктів нерухомості в Україні. В роботі розглянуто питання сучас-
ного стану функціонування системи державної реєстрації земельних ділянок і об'єктів нерухомості у
складі Державного земельного кадастру. Наведено структурну схему державної реєстрації земельних ді-
лянок, об'єктів нерухомого майна та речових прав на нерухоме майно. Розглянуто питання створення 3D
кадастру об'єктів нерухомості в межах 2D-земельних ділянок. Конкретизовано питання визначення висот
точок поверхні земельних ділянок для представлення 2D-земельних ділянок і 3D-об'єктів нерухомості в
одному середовищі і вибір оптимальної системи висот в цьому випадку, а також визначення реальної (фі-
зичної) площі земельних ділянок. Запропоновано спрощену технологічну схему створення 3D-кадастру.
Abstract
The 3D cadastre system supports the growing social demand for accurate management of real estate objects
(land and buildings). Foreign experience shows the effectiveness of implementing a three-dimensional cadastre
system in the integrated management of real estate objects. The difficult geospatial situation of real estate objects
in Ukrainian cities requires a new approach to real estate management that would allow registering real estate
objects and rights to them in 3D format. Thus, much work is needed to create and implement a unified 3D cadastre
of land parcels and real estate objects in Ukraine. The article reviews the issue of the modern situation with the
system of state registration of land parcels and real estate objects as part of the State Land Cadastre. The author
presents a structural scheme of state registration of land parcels, real estate objects and rights to real estate. The
author considers the issue of creating a 3D cadastre of real estate objects within 2D land parcels. The article spec-
ifies the issues of determining the heights of land parcel surface points for representation of 2D land parcels and
3D real estate objects in one environment and choosing the optimal height system in this case, as well as deter-
mining the real (physical) area of land parcels. A simplified technological scheme for creating a 3D cadastre is
proposed.
Ключові слова: Державний земельний кадастр, системи реєстрації, 3D кадастр, земельна ділянка,
обєкти нерухомості, обмінний файл, Поземельна книга.
Keywords: State land cadastre, registration systems, 3D cadastre, land parcel, real estate objects, exchange
file, Land Registry.

21. Znanstvena misel journal №98/2025 21
Вступ
Як свідчить світовий досвід [1] кадастрово-ре-
єстраційні системи відіграють важливу роль у сфері
управління нерухомістю, оподаткування, інформа-
ційного та правового забезпечення ринку земель та
нерухомого майна тощо. Більше того кадастрово-
реєстраційні системи є обов'язковим атрибутом
економіки всіх без винятку розвинутих країн світу.
Ефективне функціонування кадастрово-реєстрацій-
ної системи має важливе значення для країн з рин-
ковою економікою, що забезпечує впевненість у
правах на приватну власність і передачу таких прав
на нерухомість і, як наслідок,– соціальну справед-
ливість.
Існуюча ситуація з реєстрацією прав власності
на нерухоме майно в Україні, поряд з іншими чин-
никами, обумовлена рівнем законодавчого забезпе-
чення з регулювання цих питань. Сучасний Держа-
вний земельний кадастр України характеризується
значною кількістю проблем, що пов'язані з невизна-
ченістю правового статусу земельно-кадастрових
відомостей та порядку ведення кадастру, недостат-
ньою достовірністю та повнотою існуючої земе-
льно-кадастрової інформації, значною відсутністю
реєстраційних даних щодо обмежень у викорис-
танні земель, недостатньою автоматизацією та ін-
форматизацією кадастрово-облікових процедур
тощо [2]. Існуюча система реєстрації прав власності
на нерухоме майно в Україні є досить нестабільною
та незбалансованою. Так, наприклад, при відчу-
женні присадибної земельної ділянки із житловим
будинком, необхідно зареєструвати перехід права
власності на земельну ділянку та окремо на житло-
вий будинок у різних державних інституціях. Це
призводить до затягування технічної та юридичної
реєстрації прав на об’єкти нерухомості, створення
умов для розвитку корупційних відносин. Таким
чином, цілком закономірно, що інститут державної
реєстрації прав на нерухоме майно гостро потребує
якісних змін.
Саме тому, запровадження в Україні кадастру
нерухомостi, який би відповідав сучасним вимогам
і міжнародним стандартам, є надзвичайно актуаль-
ною проблемою. Сучасний земельний кадастр є
плоским, тобто двовимірним. Складні тривимірні
об'єкти не можуть бути визначені і зареєстровані як
кадастрові об’єкти в традиційному 2D земельному
кадастрі і представлені в 2D кадастровій карті. У ве-
ликих містах всього світу об’єкти нерухомого
майна різних власників та користувачів часто роз-
міщуються один над іншим, а межі поширення
права на них набувають вертикального виміру. Яс-
кравими прикладами цього є підземні комунікації й
об’єкти інженерної інфраструктури, висотні буди-
нки та підземні торгові центри, тунелі метро-
полiтену і дорожні розв’язки, мости і віадуки. Роз-
виток новітніх технологій у всіх галузях народного
господарства потребує просторового моделювання
інформації. 2D кадастр уже не здатний відображати
справжній стан об'єктів через підвищення вимог до
точності і взаємозв'язку інформації, а саме: на зе-
млі, під землею і над землею. Для функціонування
3D кадастру необхідно забезпечити цілісну просто-
рову систему управління базою даних, яка слугува-
тиме основою трьохвимірного кадастру [3]. При
цьому, важливою запорукою створення надійної
кадастрово-реєстраційної системи в Україні має
стати напрацювання нових організаційно-правових
механізмів та відповідного законодавства.
Аналіз літературних джерел
На початку 1980-х років у Європі відбулася так
звана «кадастрова реформа», пов'язана із запрова-
дженням нових технологій, комп'ютеризації земе-
льних кадастрів і систем реєстрації прав. У світі іс-
нує досить багато варіантів кадастрових систем, які
можна класифікувати за різними критеріями [4].
Аналіз досвіду ведення кадастрових інформаційних
систем зарубіжних країн дозволяє зробити висно-
вок як про спільні риси ведення кадастрових інфо-
рмаційних систем, так і про суттєві відмінності в
них. Останнім часом у багатьох зарубіжних країнах
спостерігається об'єднання відомостей земельного
кадастру і реєстру прав на землю та іншу нерухо-
мість у єдиних автоматизованих кадастрово-реєст-
раційних системах.
Як відомо [5], у свій час робочою групою комі-
сії FIG7 «Кадастр та земельний менеджмент» при
міжнародній організації геодезистів «FIG» була за-
пропонована модель кадастру під назвою «Кадастр
– 2014». Розроблена ними концепція була покла-
дена Європейським Союзом в основу вимог до
створення національних кадастрово-реєстраційних
систем. Ця система повинна виконувати дві основні
функції: державного кадастрового обліку земель-
них ділянок та інших об’єктів нерухомого майна
(так звана кадастрова функція) і реєстрації речових
прав та їх обмежень (юридична функція). Запропо-
нована модель могла б замінити традиційні конце-
пції окремої кадастрової системи і окремої системи
земельної реєстрації прав і є основою для створення
та ведення єдиної кадастрово-реєстраційної сис-
теми з інтегрованою базою даних. Вона абсолютно
унеможливлює дублювання інформації і дає мож-
ливість реалізувати модель «одного вікна». Хоча в
заяві про «Кадастр-2014» 3D кадастр прямо не зга-
дується, у звіті наголошується, що кадастри в май-
бутньому більше не будуть базуватися на 2D када-
стрових картах або обмежуватися ними.
На сьогодні більшість країн світу переходить
від двовимірної системи кадастру до трьохвиміної.
У роботі [6] під назвою «Best Practices 3D
Cadastres» розглянуто кращі практики впрова-
дження системи 3D кадастру в різних країнах світу.
А також питання розроблення і впровадження сис-
теми 3D кадастру досліджує науковиця [7].
Мета наукової роботи полягає у розробленні
основних напрямків створення і запровадження
єдиної системи 3D кадастру земельних ділянок і
об’єктів нерухомості в Україні.
Матеріали і методи дослідження
Дослідження здійснено на основі методу ана-
лізу сучасної системи державної реєстрації земель-
них ділянок, нерухомого майна та речових прав на
них у складі Державного реєстру прав на основі
чинних нормативно-правових та законодавчих до-
кументів, з врахуванням зарубіжного досвіду у

22. Znanstvena misel journal №98/2025 22
сфері 3D кадастру. Даний метод дозволив розро-
бити логічну схему створення системи 3D кадастру
та основні напрямки її впровадження.
Результати дослідження та їх обговорення
Питання реєстрації земельних ділянок і прав
на них y структурі земельно-кадастрових робіт в
умовах економічних реформ за останні роки в Ук-
раїні набули великого значення. Сучасна система
державної реєстрації землі та нерухомості в Україні
складається із трьох основних частин: державна ре-
єстрація земельних ділянок, державна реєстрація
об'єктів нерухомості, державна реєстрація прав на
нерухоме майно. Державна реєстрація землі та не-
рухомості є обов'язковою процедурою, а право на
землю та нерухомість виникають моменту їх реєст-
рації.
Державна реєстрація земельних ділянок - сис-
тема юридичних та технічних заходів із закріп-
лення прав власників землі та землекористувачів на
земельні ділянки та нерухомість відповідно до чин-
ного законодавства на основі документів, що підт-
верджують ці права [8]. Державну реєстрацію земе-
льних ділянок здійснюють за місцем їх розташу-
вання відповідним Державним кадастровим
реєстратором територіального органу виконавчої
влади з питань земельних ресурсів. На підтвер-
дження державної реєстрації земельної ділянки за-
явнику видають Витяг з Державного земельного ка-
дастру про земельну ділянку. Витяг містить всі ві-
домості про земельну ділянку, внесені до
Поземельної книги. Складовою частиною Витягу є
кадастровий план земельної ділянки. Під час дер-
жавної реєстрації земельної ділянки їй присвоюють
кадастровий номер. Датою державної реєстрації зе-
мельної ділянки є дата відкриття Поземельної
книги.
Поземельна книга ведеться у складі АСДЗК
(автоматизованої системи ведення Державного зе-
мельного кадастру) та формується на підставі да-
них обмінного файлу та електронних (цифрових)
зображень документів, отриманих від територіаль-
них органів Держгеокадастру. Поземельна книга
складається з таких розділів:
1) Земельна ділянка. Загальні відомості.
2) Кадастровий план земельної ділянки та екс-
плікація земельних угідь.
3) Земельна ділянка. Права власності, постій-
ного користування.
4) Земельна ділянка. Оренда, суборенда.
5) Земельна ділянка. Опис обмежень (обтя-
жень) користування земельною ділянкою.
6) Земельна ділянка. Об’єкти нерухомого
майна.
7) Об’єкти нерухомого майна. Опис прав.
Поземельна книга відкривається та ведеться на
кожну земельну ділянку. У відповідності до розділу
5 Поземельної книги на використання власником
земельної ділянки або її частини може бути встано-
влено обмеження (обтяження) в обсязі, передбаче-
ному законом або договором [9]. У правовій докт-
рині існує підхід, за яким обтяженнями є будь-які
права на земельні ділянки, окрім права власності,
тоді як обмеження - це звуження меж суб’єктивного
права, яке не випливає із права іншої особи. Пере-
хід права власності на земельну ділянку не припи-
няє встановленого обмеження (обтяження). Обме-
ження використання земельної ділянки підлягають
державній реєстрації і діють протягом терміну,
встановленого законом або договором [9]. Мож-
ливе також надання права обмеженого викорис-
тання земельної ділянки або її частини іншим гро-
мадянам і юридичним особам у порядку встанов-
лення земельного сервітуту [9]. Відповідно до [9]
існує право користування чужою земельною ділян-
кою для сільськогосподарських потреб - емфітевзис
і право користування чужою земельною ділянкою
для забудови – суперфіцій. Існують також спеціа-
льні обмеження права користування, пов'язані зі
встановленням територій з обмеженим режимом
використання: охоронні зони, зони санітарної охо-
рони, санітарно-захисні зони, зони особливого ре-
жиму використання земель [9]. Перелік обмежень,
зазначений у [9] не є вичерпний. Його можна про-
довжити, виділивши такі обмеження:
- зони особливого режиму забудови;
- водоохоронні зони, водозахисні смуги, бере-
гові смуги водних шляхів;
- зелені зони;
- зони радіоактивного забруднення територій;
- зони надзвичайних екологічних ситуацій.
Режим і порядок встановлення даних обме-
жень визначений відповідними нормативно-право-
вими актами і документами. В умовах різкого збі-
льшення кількості власників земельних ділянок і
користувачів, складної екологічної і економічної
ситуації правові обмеження щодо користування зе-
мельними ділянками необхідно будувати на право-
вій основі, яку потрібно розвивати і вдосконалю-
вати.
Державній реєстрації об'єктів нерухомості під-
лягають об’єкти нерухомості, будівництво яких за-
вершено, та які прийняті в експлуатацію у встанов-
леному порядку й за наявності матеріалів технічної
інвентаризації, підготовлених Бюро технічної інве-
нтаризації і експертної оцінки (БТІ). Реєстрування
об'єктів нерухомості здійснюють у реєстрових кни-
гах. Їх ведуть окремо щодо кожного населеного пу-
нкту на фізичних, юридичних осіб і окремо щодо
житлового та нежитлового фонду. Реєстрові книги
- це державні реєстри, записи, в яких підтверджу-
ють право власності на конкретний об’єкт нерухо-
мого майна. Оформлення права власності на об'є-
кти нерухомого майна проводиться з видачею сві-
доцтва про право власності на нерухоме майно та
технічного паспорта об’єкта нерухомості (будівлі,
споруди), який містить всі необхідні відомості з
експлуатації та обслуговування об’єкта й виконує
функції інформаційної системи. Документи, необ-
хідні для догляду за нерухомістю та її обслугову-
ванням (креслення, технічна документація, інстру-
кція з техобслуговування обладнання та ін.), вхо-
дять до технічного паспорта як додатки.
Права на нерухоме майно підлягають держав-
ній реєстрації у Державному реєстрі прав. Держав-
ний реєстр прав містить відомості про зареєстро-
вані права і обтяження, суб'єктів права, об’єкти не-
рухомого майна, документи, на підставі яких

23. Znanstvena misel journal №98/2025 23
проведено державну реєстрацію прав і картографі-
чні дані. Невід'ємною складовою Державного ре-
єстру прав є база даних про реєстрацію заяв і запи-
тів та реєстраційні справи. Картографічні дані Дер-
жавного реєстру прав включають індексні
кадастрові карти і кадастрові плани земельних діля-
нок. Державна реєстрація прав проводиться після
технічної інвентаризації об’єкта нерухомого майна.
На виконання згаданого вище закону Міністер-
ство юстиції України розробило [10], згідно з яким
до об'єктів нерухомого майна, що підлягають дер-
жавній реєстрації, належать:
- житлові і нежитлові будинки, садові буди-
нки, дачі, гаражі, будівлі виробничого, господар-
ського, соціально-побутового та іншого призна-
чення, розташовані на окремих земельних ділянках
вулиць, площ і провулків під окремими порядко-
вими номерами;
- вбудовані в житлові будинки нежитлові
приміщення, як частини цих будинків;
- квартири багатоквартирних будинків, що
належать до вказаних об’єктів, допоміжні будівлі
на споруди (реєструються у складі цих об'єктів).
Не підлягають державній реєстрації тимчасові
споруди, а також споруди, не пов'язані фундамен-
том із землею. Таким чином, речові права та їх об-
тяження на земельні ділянки, а також на об’єкти не-
рухомого майна, розташовані на земельній ділянці
реєструють у Державному реєстрі речових прав
[11]. Паралельно земельні ділянки, як уже згадува-
лось вище, реєструють також у Державному земе-
льному кадастрі. Кожному, об’єкту нерухомого
майна під час державної реєстрації права власності
на нього присвоюється реєстраційний номер
об’єкта нерухомого майна. Інформація з Держав-
ного реєстру прав про державну реєстрацію прав та
їх обтяжень надається у формі витягу, інформацій-
ної довідки та виписки.
Орган, що здійснює ведення Державного земе-
льного кадастру, одночасно з державною реєстра-
цією земельної ділянки надає органу державної ре-
єстрації прав інформацію про:
- державну реєстрації земельної ділянки
(дату державної реєстрації, орган, що здійснив таку
реєстрацію);
- кадастровий номер, площу, місце розташу-
вання земельної ділянки;
- кадастровий план зареєстрованої земельної
ділянки в електронній (цифровій) карті.
Орган державної реєстрації прав одночасно з
державною реєстрацією речового права на земе-
льну ділянку подає органу, що здійснює ведення
Державного земельного кадастру, інформацію про:
- суб'єкта права власності на земельну діля-
нку;
- суб'єкта речового права на земельну діля-
нку;
- державну реєстрацію права власності на зе-
мельну ділянку;
- дату державної реєстрації.
Орган, що здійснює ведення Державного земе-
льного кадастру, надає органу державної реєстрації
право доступу до перегляду кадастрових карт(пла-
нів) у порядку, встановленому Кабінетом Міністрів
України.
Основні відомості Державного земельного ка-
дастру можна також отримати з Публічної кадаст-
рової карти України (ПКК). Публічна кадастрова
карта України була оприлюднена 1 січня 2013р. До-
ступ до ПКК здійснюють за адресою
http://map.land.gov.ua/kadastrova-karta [12]. В елект-
ронних нашаруваннях ПКК міститься велика кіль-
кість інформації. Так, наприклад, за допомогою
ПКК можна отримати дані про власника земельної
ділянки, вид речового права, обмеження щодо ви-
користання та розпорядження землями сільського-
сподарського призначення державної власності, за-
повнити витяги про земельну ділянку та нормати-
вну грошову оцінку. Одним із основних недоліків
(крім інших) є відсутність на ПКК інформації про
будівлі та споруди.
Структурна схема державної реєстрації земе-
льних ділянок, об'єктів нерухомості та речових
прав на нерухоме майно наведена на рис. 1.

24. Znanstvena misel journal №98/2025 24

Рис. 1. Структурна схема державної реєстрації земельних ділянок, об'єктів нерухомості та речових
прав на нерухоме майно

Існуюча практика реєстрації земельних діля-
нок та нерухомого майна в Україні має численні не-
доліки і в цілому не відповідає нормам, розшире-
ним державним і суспільним потребам, перебуває
на стадії становлення й удосконалення [13].
Впродовж останнього десятиліття у всьому
світі значно зріс попит на тривимірний (3D) ка-
дастр. Представлення моделей фізичних об’єктів,
таких як будівлі, споруди, транспортна та комуна-
льна інфраструктура тощо у 3D форматі створює
основу для розроблення та запровадження багато-
цільового кадастру [14]. У світовій практиці в да-
ний час існує 3 основних види концептуальних мо-
делей 3D кадастру: повний 3D кадастр, гібридний
3D кадастр та 3D теги (з відповідними альтернати-
вами). Впровадження тієї чи іншої моделі 3D када-
стру вимагає, насамперед, змін на законодавчому
рівні, тобто розроблення відповідного законодав-
ства, яке б чітко вказувало та регулювало процеси
створення об’єктів нерухомості в 3D форматі та ре-
єстрації прав власності на них [15]. На 2D кадастро-
вій карті в принципі неможливо з'ясувати, де розмі-
щені об'єкти інфраструктури, і чи знаходяться вони
над, під або на поверхні земельної ділянки [7].
Деякі країни третього світу все ще перебува-
ють на етапі оновлення двовимірного кадастру, не
кажучи вже про тривимірну реєстрацію. У більшо-
сті країн світу правові аспекти тривимірної системи
кадастру недостатньо вивчені. Кожна країна знахо-
диться на різних етапах впровадження та реалізації
3D кадастру. В деяких країнах та штатах вдалося
частково вирішити аспекти реєстрації 3D кадастрів
Британська Колумбія (Канада), Данія, Норвегія,
Швеція, Квінсленд (Австралія), Ізраїль. Основним
недоліком цих рішень є те, що всім їм бракує фун-
даментального підходу, який би враховував юриди-
чні, кадастрові та технічні аспекти.
Щодо Закону України «Про Державний земе-
льний кадастр», то в ньому взагалі відсутня будь-
яка інформація, яка б стосувалися тривимірного по-
дання об'єктів нерухомості. Для створення 3D када-
стру в Україні необхідно вдосконалити націона-
льну кадастрову систему, зокрема наповнити її ін-
формацією про будівлі та споруди, а також
об'єднати реєстри, які містять інформацію про зе-
мельні ділянки та об’єкти нерухомості, розміщені
на них, в єдину кадастрово-реєстраційну систему з
інтегрованою базою даних. Також надзвичайно ак-
туальним є питання створення національної інфра-
структури геопросторових даних, яка б інтегрувала
інформаційні ресурси різних відомств та установ.
Іншими важливими проблемами кадастру є: нау-
ково-технічні та прикладні проблеми, пов’язані з
вдосконаленням системи реєстрації кадастрових
об’єктів і визначенням їх геометричних та фізичних
параметрів, геопросторового положення тощо.
Одним із ефективних методів вирішення цієї
проблеми є можливість використання досвіду зару-
біжних країн. У деяких країнах реєстрація землі та
кадастровий облік здійснюється одною організа-
цією. В інших – реєстрація земельних ділянок і ре-
єстрація об'єктів нерухомості ведуться окремо і,
здебільшого, є відповідальністю різних відомств і
міністерств [7]. Власник споруди (під або над пове-
рхнею) не обов'язково є тією ж особою, що і влас-
ник земельної ділянки. При цьому необхідно враху-
вання юридичних, кадастрових та технічних аспек-
тів. Для поєднання 3D-об’єктів нерухомості з
земельними ділянками, визначеними у 2D, і ство-
рення в подальшому інтегрованої моделі рельєфу
(земельної ділянки і об’єкта) в одному середовищі
необхідні висоти точок поверхні земельних діля-
нок. Для визначення висот ділянок можна викорис-
тати дані лазерного сканування. Крім того, висоти

25. Znanstvena misel journal №98/2025 25
точок земельних ділянок можна визначити за відо-
мими математичними формулами з врахуванням
кутів нахилу ділянок. При цьому актуальним пи-
танням є вибір відповідної системи висот. Впрова-
дження відносної системи висот можливо у окре-
мих (локальних) випадках для відносно рівної по-
верхні, якщо будівлі розташовані безпосередньо на
земельних ділянках або поблизу них. У випадках,
якщо будівлі, споруди розташовані на різних рівнях
(наприклад, у містах та інших населених пунктах) з
різними перепадами висот необхідно застосовувати
абсолютну систему висот. Якщо z-координати 3D-
геооб’єктів зберігаються в абсолютній системі
виcoт, поверхні 2D-ділянкам також потрібно прис-
воїти абсолютну систему висот, щоб можна було
визначити геометричні та топологічні зв'язки між
3D-об'єктами і 2D-ділянками поверхні [7]. На не-
плоских територіях нереально визначити 3D-ге-
ооб’єкти відносно поверхні (так само, як і фізичну
площу земельних ділянок). При цьому, одної z-ко-
ординати для земельної ділянки буде зовсім недо-
статньо. Їх потрібно визначати, як мінімум, у всіх
поворотних точках земельної ділянки, в яких визна-
чаються прямокутні координати х, у. Точність ви-
значення площі 2D-земельної ділянки, крім інших
чинників, залежить від кількості контурних точок
(щільності контуру знімання), коефіцієнта видов-
женості ділянки і, власне, розміру (площі) земель-
ної ділянки, а також точності визначення координат
межових знаків (поворотних точок меж). Кадаст-
рова карта (як і кадастровий план) – це 2D карта, що
містить проекції меж земельних ділянок. Отже, ка-
дастрова карта не відображає справжньої площі зе-
мельних ділянок. У гірських районах реальна
площа земельної ділянки потрібна, перш за все, при
визначенні, ставок земельного податку та орендної
плати, грошової оцінки тощо, які повинні базува-
тися на реальній (фізичній) площі земельної діля-
нки.
Важливим також є створення 3D-кадастрової
бази даних і об'єднання їх з даними, що містяться у
XML-файлі та Поземельній книзі [16]. Обмінний
файл - уніфікована структура земельно-кадастро-
вих даних, яка містить результати виконаних робіт
із землеустрою в електронному вигляді. Пропону-
ється внесення у відповідний розділ XML-файлу
(ParcelMetricInfo –«Метрична інформація земель-
ної ділянки, обмежень її використання та угідь"),
крім прямокутних координат х, у вузлових точок
земельної ділянки їх висотних координат z(H), які в
даний час не визначаються (хоча існує зарезервова-
ний рядок в даному розділі файла). Крім того, про-
понується також надання відомостей про тривимі-
рні об’єкти нерухомості отримані в процесі ство-
рення 3D-кадастрової бази даних, у відповідних,
розділах Поземельної книги, яка формується по да-
них обмінного файлу. В якості таких відомостей
можуть бути:
- відомості про третю висотну координату
(z) поворотних точок меж земельної ділянки;
- кадастровий план земельної ділянки який
відображає ділянку у форматі 3D;
- відомості про обмеження використання зе-
мельної ділянки у 3D форматі;
- відомості про права власності із зазначен-
ням їх вертикальних і горизонтальних меж;
- відомості про об’єкти нерухомості які роз-
ташовані на земельній ділянці у 3D форматі.
Для впровадження трьох вимірної системи ка-
дастру в Україні пропонується до технічного паспо-
рта додавати модель об’єкта нерухомості у 3D фо-
рматі.
Таким чином, при створенні 3D-кадастрової
реєстрації можна виділити наступні основні аспе-
кти:
- створення 3D-кадастру об'єктів нерухомо-
сті в межах існуючого правового поля (2D-земель-
них ділянок);
- створення 3D-кадастрової бази даних і об'-
єднання їх з даними 2D кадастру;
- розроблення нормативно-правових актів і
документів, які визначатимуть структуру 3D-інфо-
рмації.
Орієнтовна логічна схема створення і запрова-
дження системи 3D кадастру в Україні представ-
лена на рис. 2.

26. Znanstvena misel journal №98/2025 26

Рис. 2. Логічна схема створення системи 3D кадастру в Україні

Таким чином, для створення і запровадження
системи 3D кадастру земельних ділянок та об'єктів
нерухомості необхідна відповідна правова база, ка-
дастрова та технічна основа.
Висновки
Організаційно-правову основу ринку нерухо-
мого майна (земельних ділянок та споруд) стано-
вить інститут реєстрації прав на нерухомість. Осно-
вними елементами цієї інфраструктури є земельний
кадастр та система реєстрації прав на об’єкти неру-
хомості. Складні тривимірні об’єкти не можуть
бути визначені і зареєстровані, як кадастрові
об’єкти в традиційному 2D-земельному кадастрі і
представлені в 2D-кадастровій карті. Покращення
інформаційного забезпечення (у випадку 3D-ситуа-
цій) можна досягти об'єднанням яке земельної, так
і кадастрової реєстрації в одному середовищі
СКБД. Для цього необхідно розроблення відповід-
них нормативно-правових актів і документів, які
визначатимуть структуру 3D-інформації.

Список літератури
1. Дутчин М., Грицюк Т., Біда I., Матіщук, A.
Перспективи розвитку та методи вдосконалення
кадастрово-реєстраційної системи в Україні. Тези
доповідей XXIV міжнар. наук.-техн. конф.
«Геофорум-2019», 10-12 квітня 2019 р.- Львів-
Яворів- Брюховичі", - с.24-25.
2. Мартин А. Інвентаризація земель: як її
здійснювати у сучасних умовах? Електронний
ресурс. Режим доступу:
http://gua.con/docs.org/docs/759/index-145912.html
3. Дубницька, М. В., and П. Д. Крельштейн.
"3D кадастр, як інструмент регулювання майнових
відносин у сфері землі та нерухомості." (2016).
4. Серебрянський Д.М., Огороднікова І.І.,
Трубіна М.В. та ін. Міжнародний досвід
проведення інвентаризації земель різних категорій
для цілей оподаткування,- Ірпінь: НДІ фінансового
права, 2014- 60 с.
5. Тревого І.С., Дутчин М.М., Ільків Є.Ю.
Інвентаризація земель та нерухомості. Навчальний
посібник, Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2016.-351с.
6. van Oosterom, Peter, et al. "Best practices 3D
cadastres: Extended version." (2018).
7. Stoter, Jantien E. "3D Cadastre." (2004).
8. Закон України “Про Державний земельний
кадастр” [Електронний ресурс]. Режим доступу:
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/3613-17#Text
9. Земельний кодекс України: (Станом на 20
травня 2009р.) .-к.: Велес, -64 с.
10. Тимчасове положення про п орядок
державної реєстрації права власності та інших
речових прав на нерухоме майно. Мінюст України
від 07.02.2011р.
11. Закон України «Про державну реєстрацію
речових прав на нерухоме майно та їх обтяжень»,
2021.
12. Сайт Публічної кадастрової карти України.
Електронний ресурс. Режим доступу:
http://map.land.gov.ua/kadastrova-karta
13. Тревого І.С., Дутчин М.М., Ільків Є.Ю.
Державний земельний кадастр: підручник.- 2-е
видання, виправлене і доповнене, - Івано-
Франківськ: ІФНТУНГ, 2018-280с.
14. Люльчик В.О., Кийко Н.М., Русіна Н.І.
Щодо програмного забезпечення 3D кадастру
нерухомості: зарубіжний досвід. Вчені записки
ТНУ ім. В.І. Вернадського: Серія: технічні науки.
Том 31(70), №4., 2020.
15. Ступень Н., Мельник М. Пробле ми
запровадження тривимірної системи кадастрового
обліку нерухомості в Україні. Сучасні досягнення
геодезичної науки та виробництва зб. наук. праць. -
Львів -, Вип. ІІ(46). – 2023- C. 136-140.
16. Наказ Держкомзему України від 02.11.2009
№573. Зареєстровано в Мінюсті 15. 02.2010p. зa
№157/17452. «Про затвердження вимог до
структури, змісту та формату оформлення
результатів робіт із землеустрою в електронному
вигляді (обмінного файлу)».

27. Znanstvena misel journal №98/2025 27
MEDICAL SCIENCES

LEUKOCYTE PROFILING IN MALIGNANT PLEURAL EFFUSIONS: A CYTOLOGICAL
PERSPECTIVE ON DIAGNOSTIC ADVANCES

Aleksiev V.,
Yavorov B.,
Department of Cardiovascular Surgery, Medical University of Plovdiv, Plovdiv, BGR
Thoracic Surgery Clinic, UMHAT Kaspela, Plovdiv, BGR
Markov D.,
Department of General and Clinical Pathology, Medical University of Plovdiv, Plovdiv, BGR
Department of Clinical Pathology, UMHAT Pulmed, Plovdiv, BGR
Karlyukov M.,
Thoracic Surgery Clinic, UMHAT Kaspela, Plovdiv, BGR
Shterev F.,
Kartev S.,
Section Pneumonology and Physiatrics, Department of Internal Diseases, Medical University of Plovdiv,
Plovdiv, BGR
Thoracic Surgery Clinic, UMHAT Kaspela, Plovdiv, BGR
Bechev K.

Department of General and Clinical Pathology, Medical University of Plovdiv, Plovdiv, BGR
Department of Neurosurgery, UMHAT Pulmed, Plovdiv, BGR
DOI: 10.5281/zenodo.14721914

Abstract
Malignant pleural effusions (MPEs) are a severe clinical complication affecting approximately one million
individuals annually. Characterized by fluid accumulation in the pleural cavity, MPEs significantly impair quality
of life and are associated with a poor prognosis. This study explores the cytological profiles of pleural fluid in
patients with MPEs and benign pleural diseases. Using a case-control approach involving 151 Bulgarian patients,
we analyzed leukocyte populations in several pleural fluid samples. The Mann-Whitney U test identified signifi-
cant differences in total leukocyte counts (TLC) and monocyte counts between groups, while Spearman's analysis
highlighted correlations between hematological and biochemical parameters. Findings underscore the diagnostic
utility of leukocyte subpopulation profiling. These markers offer promise in improving diagnostic accuracy and
tailoring patient management strategies in MPEs.
Keywords: malignant pleura effusion, leukocyte profiling, eosinophilia, diagnostic differentiation, pleural
lymphocytosis.

Introduction
Malignant pleural effusions (MPE) represent a
significant clinical challenge with profound medical
and socioeconomic implications. Affecting nearly one
million people annually, MPEs are a major cause of se-
vere breathlessness and diminished quality of life [1].
As a common complication in cancer patients, approx-
imately 20% of individuals with malignancies develop
pleural effusions during the course of their illness [2].
The prognosis for MPE is often poor, with median sur-
vival rates ranging from 4 to 9 months, contingent on
cancer type and stage [3]. These figures emphasize the
urgency of early detection and the establishment of ef-
fective diagnostic and therapeutic strategies to alleviate
the burden on both patients and healthcare systems.
Understanding the mechanisms behind pleural ef-
fusion formation is crucial for managing its symptoms
and causes. Normal pleural fluid is a clear, straw-col-
ored liquid maintained by a delicate balance between
production and clearance. Disruptions to this equilib-
rium—whether due to increased hydrostatic pressure,
reduced oncotic pressure, or impaired lymphatic drain-
age—can lead to fluid accumulation in the pleural cav-
ity.
From a diagnostic perspective, cytological analy-
sis of pleural fluid offers valuable insights. Normal
pleural fluid predominantly comprises cells of the mon-
ocyte-macrophage lineage, with lymphocytes and mes-
othelial cells accounting for smaller proportions [4]. In-
flammatory effusions show elevated white blood cell
counts, while malignant effusions often present with tu-
mor cells, confirmed through cytopathological evalua-
tion [5]. Pleural lymphocytosis commonly indicates tu-
berculosis or chronic conditions like rheumatoid arthri-
tis and lymphoma, while eosinophilia may arise in
malignant, idiopathic, or parapneumonic effusions [6].
In the differential cytological analysis of normal
pleural fluid, the highest proportion of observed cells
belongs to the white blood cell lineage, amounting to
1.716×10³ cells/mL. Of these, cells from the monocyte-
macrophage system comprise approximately 70–75%.
Lymphocytes account for about 23%, while mesothe-
lial cells are marginally represented, at only 1–2%. The
differential count also highlights populations of poly-
morphonuclear leukocytes (neutrophils), eosinophils,
and undifferentiated cells [50].
Various pathologies of the pleural space result in
diverse changes in the composition and proportions of
these cells. Inflammatory diseases associated with
pleural effusions, for instance, lead to an increased
number of white blood cells, with bacterial infections

28. Znanstvena misel journal №98/2025 28
further stimulating the expression of polymorphonu-
clear leukocytes. Certain malignant diseases, such as
lymphomas and leukemias associated with pleural in-
filtration, are characterized by an increased percentage
of the affected cell lineage in pleural punctates [7].
Pleural lymphocytosis is highly suggestive of a tu-
berculous pleural effusion (TPE), although chronic
pleural effusions also exhibit high lymphocyte differ-
entiation, often exceeding 50%. The most common
causes of pleural lymphocytosis include tuberculosis,
pleural carcinomatosis, chronic congestive heart fail-
ure, lymphoma, liver failure, rheumatoid arthritis, and
recent coronary intervention [8].
An increased percentage of eosinophils is de-
scribed in malignant diseases affecting the pleura,
parapneumonic pleural effusions, and in 25% of cases,
the etiology remains idiopathic [9].
Materials and methods
To meet the study's objectives, a cross-sectional
observational case-control investigation was carried
out involving Bulgarian patients diagnosed with pleural
effusions.The study included 151 participants. The con-
trol group comprised 72 individuals with confirmed be-
nign conditions through follow-up biopsy. Among
these, 38 cases were inflammatory in nature, while the
remaining 34 were non-inflammatory pleural effusions.
Malignant pleural involvement was identified in 79 pa-
tients, representing the primary types of pleural pathol-
ogy in this cohort.
Pleural fluid samples were collected using sealed
biological material containers during thoracentesis or
intraoperative procedures such as VATS. Part of each
sample was allocated for biochemical analysis, while
the remainder was designated for tumor marker evalu-
ation and cytological testing.
Statistical methods were selected based on the
study’s aims, variable types, and established practices
in thoracic surgery research. Data organization, pro-
cessing, and analysis were performed using the IBM
SPSS Statistics software package, focusing on quanti-
tative and qualitative variables. Empirical findings
were summarized in tables and illustrated with relevant
graphs created in MS Office 365.
To validate the analysis results, the following sta-
tistical approaches were applied:
• Mann-Whitney U Test: A non-parametric
method for comparing two independent groups to as-
sess differences in parameter distributions.
• Kolmogorov-Smirnov Test: A non-paramet-
ric test examining whether a dataset conforms to a the-
oretical distribution.
• Independent Samples t-test: A parametric
test comparing the mean values of two independent
groups.
• Levene’s Test for Equality of Variances: A
method for evaluating variance consistency across
groups.
Results
The normality of the variables was assessed using
the One-Sample Kolmogorov-Smirnov test. All varia-
bles, including Total Leukocyte Count (TLC), Segment
Neutrophils (SEG), Monocytes (MON), and Lympho-
cytes (LYMPH), showed significant deviations from a
normal distribution (p < 0.001). These results indicate
that the data is non-normally distributed as shown on
Table 1.
Table 1
The Kolmogorov-Smirnov Test conducted for all parameters


The Independent Samples t-test, accompanied by
Levene's test for equality of variances, revealed no sig-
nificant differences between groups for any of the stud-
ied variables. Levene’s test confirmed the assumption
of equal variances for all variables (p > 0.05). Addition-
ally, the t-test results for TLC (p = 0.296), SEG (p =
0.794), MON (p = 0.079), and LYMPH (p = 0.563) sug-
gest that the means of these variables were not signifi-
cantly different across groups.

29. Znanstvena misel journal №98/2025 29
Table 2
The Independent Samples Test carried out for our variables


The Mann-Whitney U test, a non-parametric alter-
native, highlighted significant group differences for
TLC (p = 0.048) and MON (p = 0.017). However, no
significant differences were observed for SEG (p =
0.321) or LYMPH (p = 0.075). These findings suggest
that TLC and MON values vary significantly between
groups, while SEG and LYMPH do not.
Table 3
The Mann-Whitney U Test done using our chosen parameters


Spearman’s correlation analysis identified several
significant associations between the studied variables.
TLC exhibited a positive correlation with MON (r =
0.435, p < 0.001) and a negative correlation with
LYMPH (r = -0.488, p < 0.001). SEG was strongly neg-
atively correlated with LYMPH (r = -0.947, p < 0.001),
while MON demonstrated a moderate positive correla-
tion with TLC (r = 0.435, p < 0.001).
Table 4
All established correlations


Discussion
The leukocyte subpopulation in malignant pleural
effusions largely reflects the overall systemic response
to the existing neoplasia. It represents tumor prolifera-
tion and increased vascular permeability, allowing
white blood cells to enter the pleural space.
Focusing on patients with malignant pleural effu-
sions, Tom Pettersson [10] conducted a study involving
140 patients who underwent diagnostic thoracentesis.
On the same day, a pleural puncture sample and a blood
sample were obtained from each patient. Seven of the
140 patients had pleural empyema, four had reactive
pneumothorax as a result of treatment for pulmonary

30. Znanstvena misel journal №98/2025 30
tuberculosis, and one had pleural effusion following a
pneumonectomy. These patients were excluded from
the observation.
Of the remaining 128 patients, 86 had verified eti-
ologies. Twenty-three had tuberculous pleural effusion,
24 had malignant pleural effusion, and five had malig-
nant mesothelioma. Nineteen patients had secondary
pleural involvement, most commonly from pulmonary
adenocarcinoma. Seven patients had rheumatoid arthri-
tis, four had systemic lupus erythematosus (SLE), and
two had sarcoidosis. One patient had chylothorax as a
result of lymphoma. Total and differential leukocyte
counts were performed on pleural fluid samples from
all patients.
The conclusions indicated that transudative effu-
sions contained fewer leukocytes compared to exuda-
tive ones. Different etiologies for transudative effu-
sions did not show varying results. The most significant
differences were observed in the lymphocyte popula-
tion. Lymphocyte percentages were highest in tubercu-
lous pleural effusions, exceeding 80%, and were also
predominant in malignant effusions.
According to other sources, eosinophilia in pleural
fluid is associated with chest trauma, pneumothorax,
pulmonary infarction, and parasitic or fungal infections
[11][12][13][14][15]. It is considered a good prognos-
tic indicator for parapneumonic pleural effusions, as
eosinophilic pleural effusions rarely progress to puru-
lence. Neutrophilia with granulocyte predominance oc-
curs in long-standing pleural effusions, while lympho-
cytes, aside from tuberculous and malignant pleural ef-
fusions, are also found in parapneumonic effusions
[16].
From our analyses and the data obtained using the
Kolmogorov-Smirnov test, total leukocyte count, seg-
mented neutrophil count, monocyte count, and lympho-
cyte count showed non-normal parameter distribution.
According to the results of the Independent Samples t-
test, each parameter showed similar data variation in
the equality of variances test. For the equality of means
test, monocytes alone showed borderline values
(p=0.079). When the Mann-Whitney U test was ap-
plied, total leukocyte count showed statistically signif-
icant differences between the two groups (p=0.048),
monocyte count yielded the best results (p=0.017), and
lymphocyte percentage showed a borderline value
(p=0.075).
Therefore, in examining the differential distribu-
tion of white blood cell populations, we recommend in-
vestigating total leukocyte count, monocytes, and lym-
phocytes.
Conclusion
The study underscores the critical role of pleural
fluid analysis in diagnosing and managing malignant
pleural effusions. Leukocyte subpopulation profiling,
particularly total leukocyte and monocyte counts,
emerges as a robust diagnostic approach. Our findings
advocate for integrating cytological and biochemical
evaluations into routine clinical practice to enhance di-
agnostic precision and optimize therapeutic strategies.
Further research is warranted to explore the prognostic
implications of these parameters and refine their clini-
cal utility in diverse patient populations.

References
1. Piggott LM, Hayes C, Greene J, Fitzgerald
DB. Malignant pleural disease. Breathe (Sheff). 2023
Dec;19(4):230145. doi: 10.1183/20734735.0145-2023.
Epub 2024 Feb 13. PMID: 38351947; PMCID:
PMC10862126.
2. Penz E, Watt KN, Hergott CA, Rahman NM,
Psallidas I. Management of malignant pleural effusion:
challenges and solutions. Cancer Manag Res. 2017 Jun
23;9:229-241. doi: 10.2147/CMAR.S95663. PMID:
28694705; PMCID: PMC5491570.
3. Gonnelli F, Hassan W, Bonifazi M, Pinelli V,
Bedawi EO, Porcel JM, Rahman NM, Mei F. Malignant
pleural effusion: current understanding and therapeutic
approach. Respir Res. 2024 Jan 19;25(1):47. doi:
10.1186/s12931-024-02684-7. PMID: 38243259;
PMCID: PMC10797757.
4. Chae G, Jun JB, Jung HS, Park CY, Kim JH,
Kang BJ, Kang HH, Ra SW, Seo KW, Jegal Y, Ahn JJ,
Park SH, Lee T. Histiocytic pleural effusion: the strong
clue to malignancy. World J Surg Oncol. 2021 Jun
16;19(1):180. doi: 10.1186/s12957-021-02296-1.
PMID: 34134706; PMCID: PMC8210362.
5. Klimiuk J, Domagała-Kulawik J, Krenke R,
Chazan R. Limfocyty i ich subpopulacje w płynie z
jamy opłucnej--porównanie płynów nowotworowych i
nienowotworowych [Lymphocyte and lymphocyte
subsets in pleural fluid--comparison of malignant and
non-malignant disorders]. Pol Arch Med Wewn. 2004
Mar;111(3):291-6. Polish. PMID: 15230209.
6. Albera C, Mabritto I, Ghio P, Scagliotti GV,
Pozzi E. Lymphocyte subpopulations analysis in
pleural fluid and peripheral blood in patients with
lymphocytic pleural effusions. Respiration.
1991;58(2):65-71. doi: 10.1159/000195899. PMID:
1677776.
7. Wang ST, Chen CL, Liang SH, Yeh SP,
Cheng WC. Acute myeloid leukemia with leukemic
pleural effusion and high levels of pleural adenosine
deaminase: A case report and review of literature. Open
Med (Wars). 2021 Mar 12;16(1):387-396. doi:
10.1515/med-2021-0243. PMID: 33748423; PMCID:
PMC7957840.
8. Jimenez Castro D, Diaz Nuevo G, Perez-Ro-
driguez E, Light RW. Diagnostic value of adenosine
deaminase in nontuberculous lymphocytic pleural effu-
sions. Eur Respir J 2003;21:220–4. [PubMed] [Google
Scholar]
9. Oba Y, Abu-Salah T. The prevalence and di-
agnostic significance of eosinophilic pleural effusions:
a meta-analysis and systematic review. Respira-
tion 2012;83:198–208. [PubMed] [Google Scholar]
10. Acta Med Scand 210: 129-135, 1981 Diagnos-
tic Value of Total and Differential Leukocyte Counts in
Pleural Effusions Tom Pettersson and Henrik Riska
11. Bower, G.: Eosinophilic pleural effusion. A
condition with multiple causes. Am Rev Respir Dis
95:746, 1967.
12. Campbell, G. D. &Webb, W. R.: Eosinophilic
pleural effusion. A review with the presentation of
seven new cases. Am Rev Respir Dis 90: 194, 1964
13. Contino, C. A. & Vance, J. W.: Eosinophilic
pleural effusion. NY State J Med 66: 2044, 1966.

31. Znanstvena misel journal №98/2025 31
14. Kokkola, K. & Valta, R.: Aetiology and find-
ings in eosinophilic pleural effusion. Scand J Respir
Dis (Suppl) 89: 159, 1974.
15. Veress, J. F., Koss, L. G. & Schreiber, K.: Eo-
sinophilic pleural effusions. Acta Cytol23: 40, 1979
16. Koster, F. T., McGregor, D. D. & Mackaness,
G. B.: the mediator of cellular immunity. 11. Migration
of immunologically committed lymphocytes into in-
flammatory exudates. J Exp Med 133: 400, 1971.

32. Znanstvena misel journal №98/2025 32
PHILOLOGY

ОПИСАНИЕ КАТЕГОРИИ ПАДЕЖА В ГРАММАТИКАХ А. Х. ВОСТОКОВА И В. А.
ПОЛОВЦОВА

Тилев Э.
Главный ассистент, доктор филологии
Scopus Author ID: 57221782467
Web of Science Researcher ID: AAV-7461-2021
ORCID ID: 0000-0003-4200-2402
Пловдивский университет им. Паисия Хилендарского
Пловдив, Болгария


DESCRIPTION OF THE CATEGORY of CASE IN THE GRAMMARS OF A. KH. VOSTOKOV AND
V. A. POLOVTSOV

Tilev E.
Senior Assistant Professor, PhD
Scopus Author ID: 57221782467
Web of Science Researcher ID: AAV-7461-2021
ORCID ID: 0000-0003-4200-2402
University of Plovdiv Paisii Hilendarski
Plovdiv, Bulgaria
DOI: 10.5281/zenodo.14721921

Аннотация
Настоящее исследование посвящено вопросу описания категории падежа в грамматиках Александра
Христофоровича Востокова и Виктора Андреевича Половцова, изданных в первой половине XIX века. А.
Х. Востоков известен своим весомым вкладом в становление лингвистики как самостоятельной науки и в
изучение древнеболгарского языка и его памятников. Написанные им труды по грамматике русского языка
сыграли важную роль и оказали сильное влияние на первые пособия, созданные просветителями эпохи
болгарского Возрождения. Грамматики В. А. Половцова, в свою очередь, не добились большой популяр-
ности, наверное, потому, что в огромной степени они подражают грамматика А. Х. Востокова и Н. И.
Греча.
Abstract
The subject of research in this article is the category of case in the grammars of Alexander Khristoforovich
Vostokov and Viktor Andreevich Polovtsov, published in the first half of the 19th century. A. Kh. Vostokov is
known for his significant contribution to the development of linguistics as an independent science and to the study
of the Old Bulgarian language and its monuments. His works on Russian grammar played an important role and
had a strong influence on the first manuals created by the enlighteners of the Bulgarian National Revival. The
grammars of V. A. Polovtsov did not achieve great popularity, probably because they imitate the grammar of A.
Kh. Vostokov and N. I. Grech to a great extent.
Ключевые слова: Александр Христофорович Востоков, Виктор Андреевич Половцов, грамматика,
падеж, русский язык, теоретическая лингвистика, история лингвистики.
Keywords: Alexander Khristoforovich Vostokov, Viktor Andreevich Polovtsov, grammar, case, Russian lan-
guage, theoretical linguistics, history of linguistics.

Падеж как категория давно является предме-
том множества споров среди лингвистов разных
направлений. Споры обусловлены как семантикой
данной грамматической абстракции, так и сред-
ствами ее выражения, поскольку в отдельных язы-
ках инвентарь формальных средств неоднороден.
Объектом настоящей статьи является падеж в
русском языке XIX века. Цель исследования – про-
следить, как описана категория в грамматиках А. Х.
Востокова и В. А. Половцова, и сравнить в дальней-
шем, как эти труды повлияли на развитие русского
языкознания.
В начале XIX века в Европе были заложены не
только основы языкознания как самостоятельной
науки, но и славистики как раздел языкознания. Об-
щепризнан вклад в это российского учёного Алек-
сандра Христофоровича Востокова, исследовав-
шего русское стихосложение, многочисленные
древнеболгарские и славянские памятники и являв-
шегося автором грамматик русского языка. В своей
работе 1820 г. «Разсуждение о славянскомъ языкѣ,
служащее введеніемъ къ Грамматикѣ сего языка,
составляемой по древнѣйшимъ онаго письменнымъ
памятникамъ». А. Х. Востоков делит историю сла-
вянских языков на три периода: древний (IX – XIII
вв.), средний (XIV – XV вв.) и новый (начиная с XV
в.). Стоит отметить высказывание ученого о том,
что во времена святых Кирилла и Мефодия все сла-
вянские племена довольно легко понимали друг

33. Znanstvena misel journal №98/2025 33
друга [3, с. 15]. Примерно через 300 или 400 лет
стали замечаться значительные изменения в грам-
матике отдельных диалектов, что в результате по-
литических разногласий между славянскими наро-
дами привело к окончательному обособлению от-
дельных национальных языков. По поводу
болгарского языка А. Х. Востоков утверждает, что
имеются доказательство о том, что славянская аз-
бука была впервые создана для болгар, язык кото-
рых имел носовые гласные [3, с. 12]. С другой сто-
роны, учёный оценивает и значение церковносла-
вянского языка для формирования русского языка,
предполагая, что без этого влияния народное про-
изношение взяло бы верх. Вероятно, можно при-
нять утверждение, что русские «лучше другихъ
Славянъ понимаютъ сей языкъ, и болѣе другихъ
воспользовались онымъ для обогащенiя и для очи-
щенiя собственнаго своего народнаго дiалекта» [3,
с. 27].
Подобно созданным Н. И. Гречем граммати-
кам, А. Х. Востоков опубликовал в 1831 г. «Рус-
скую грамматику» [1] и «Сокращенную русскую
грамматику» [2], подчеркивая в предисловии, что
он пользовался сочинениями Н. И. Греча при со-
ставлении обеих. Вероятно, под его косвенным вли-
янием Востоков заимствует и определение падежа:
«Падежи суть окончанiя именъ, показывающiя от-
ношенiе предметовъ одного къ другому» [1, с. 21].
Хотя в этих первых заметках о падеже Востоков
придерживается традиционного способа описания
(через вопросы, задаваемые к каждому падежу), он
позволяет себе, в качестве дополнения к некоторым
граммемам, обратить внимание на наиболее харак-
терные их особенности. По поводу звательного па-
дежа, например, автор отмечает, что он полностью
совпадает с именительным падежом, и лишь неко-
торые церковнославянизмы остались в активном
употреблении. Этот факт установлен почти во всех
работах и, как выяснится далее, справедлив и в
настоящее время. Несмотря на формальное совпа-
дение именительного и звательного падежей, А. Х.
Востоков не сомневается в наличии звательного па-
дежа в современном русском языке. Значительно
больше внимания уделяется вопросу винительного
падежа одушевленных и неодушевленных суще-
ствительных, а также случаям персонификации
неодушевленных предметов. Это не случайно, ведь
между церковнославянским и русским языками су-
ществует различие в этой части системы: в церков-
нославянском языке для существительных первого
склонения наблюдается конкуренция между фор-
мами, равными именительному или родительному
падежам, тогда как в русском языке оно закреплено
гораздо строже (см. [1, с. 23 – 24]). Как А. А. Барсов,
и Востоков дают чрезвычайно подробные сведения
об особенностях склонения существительных [1, с.
25 – 52].
Рассматривая предлоги как класс слов А. Х.
Востоков еще раз подчеркивает, что они служат
«для показанiя отношенiй между предметомъ и его
дѣйствiемъ или состоянiемъ» [1, с. 213]. Включение
понятия действие в определение этой части речи
продиктовано тем, что Востоков говорит и о нали-
чии предлогов, которые пишутся раздельно или
слитно со следующим словом. Речь идет здесь не о
предлогах в современном понимании этого тер-
мина, а о приставках. А. Х. Востоков также упо-
требляет термин приставка и, по-видимому, пони-
мает его в современном значении, но на том этапе
развития грамматики вопрос об омонимии различ-
ных языковых элементов либо не ставился, либо не
привлекал к себе внимание ученых в достаточной
степени. В связи с этим Востоков говорит о предло-
гах, употребляемых только слитно (воз-, низ-, въ-,
пере-, раз- и др.), о предлогах, употребляемых как
слитно, так и раздельно (между, при, с, на и т. д.), и
о таких, которые всегда используются раздельно (к,
для, кроме и т. д.). С другой стороны, он указывает,
что такие наречия, как близъ, вдоль, вмѣсто,
внутри, внѣ, мимо, вопреки и многие другие ис-
пользуются в качестве предлогов. Утверждение,
что слова этого типа употребляются «как пред-
логи», а не «также как предлоги», позволяет пред-
положить, что Востоков относит их к предлогам, но
продолжает обозначать их как наречия. Эта не со-
всем выясненная терминология допустима в тот пе-
риод, когда начала формироваться русская лингви-
стическая терминологическая система, и является
свидетельством эволюции лингвистической мысли
на протяжении десятилетий.
Во второй части своей грамматики, посвящен-
ной синтаксису, А. Х. Востоков большое внимание
уделяет падежам в их предложном и беспредлож-
ном употреблении [1, с. 243 – 315]. Здесь в значи-
тельной степени рассмотрены случаи, которые рас-
сматривают А. А. Барсов и Н. И. Греч. Примеча-
тельно, что описаны не только литературные
словоупотребления, но и присущие разным стилям
и относящиеся к разным регистрам. При дательном
падеже имеется также нерелевантное для современ-
ного русского языка употребление – так наз. да-
тельный самостоятельный (dativus absolutus), ко-
гда после сокращения придаточного предложения
времени форма глагола становится причастием и
вместе с существительным или личным местоиме-
нием ставится в дательный падеж, ср.: когда взо-
шло солнце, мы отправились в путь → возшедшу
солнцу, мы отправились в путь; между тем как
мы плыли, поднялась буря → плывущим нам, под-
нялась буря (примеры взяты из [1, с. 263]).
Что касается предлогов, А. Х. Востоков отме-
чает, что они могут иметь несколько значений, одно
из которых является их первоначальным значе-
нием, и ученый называет его собственным, а дру-
гие он называет переносными. Любопытно, что Во-
стоков принимает за собственное (т. е. первона-
чальное, исконное) значение места, тогда как
семмы время, количество, мера, цель, причина и
другие являются переносными. При подробном
описании предлогов хорошо видно, что большин-
ство предлогов многозначны и во многих из них
наблюдается сочетание значения места со значе-
нием времени, причины и т. д. (ср., например, пред-
лог с в русском языке). Но значит ли это, что суще-
ствуют также предлоги, которые употребляются
только в переносном смысле, раз они не имеют
местного употребления (например, для)?

34. Znanstvena misel journal №98/2025 34
«Сокращенная русская грамматика» [2] повто-
ряет части «Русской грамматики», но материал из-
ложен в компактной форме, и многие особенности
здесь не рассматриваются. Это понятно, учитывая
тот факт, что данное пособие предназначалось для
школьного обучения, поэтому А. Х. Востоков реко-
мендует использовать обе грамматики дополни-
тельно друг к другу. Можно утверждать, что труды
А. Х. Востоков оказали влияние не только на рус-
ское языкознание, но и на болгарское языкознание
в частности, поскольку знание этих грамматик со
стороны авторов грамматик эпохи болгарского
Возрождения, многие из которых учились в России,
несомненно.
Другая грамматика, появившаяся в России в
последующие годы под значительным влиянием
работ Н. И. Греча и А. Х. Востоков, – это «Тетрадь
русской грамматики для русскихъ составленная по
порученію начальства» Виктора Андреевича По-
ловцова. Через четыре года после первого издания
– в 1839 году – в Петербурге вышло третье издание
с исправлениями по содержанию и под названием
«Русская грамматика для русскихъ». Как утвер-
ждает автор в предисловии к первому изданию, он
руководствовался работами Н. И. Греча (в том
числе его «Начальными правилами русской грам-
матики») и грамматиками А. Х. Востокова. В отве-
тах рецензентам книги автор заявляет, что очень
строго придерживался того, что было создано его
современниками. Новизной в своем пособии он вы-
двигает стремление к тому, чтобы правила форму-
лировались на основе примеров, а не наоборот. Это,
как он отмечает в предисловии к третьему изданию,
не было принято в Западной Европе, где его крити-
ковали за его выбор (см. [5, с. III]). Из сказанного В.
А. Половцовым ясно, что его грамматика не отли-
чается новшествами и что местами в описание не
включены некоторые более трудные для понима-
ния или, напротив, – подразумеваемые примерами
– правила.
Строгое придерживание других предшествую-
щих грамматических трудов действительно видно
из изложения. При дефиниции падежа в первом из-
дании В. А. Половцов утверждает, что «падежи
суть измененiя окончанiй соотвѣтственно
извѣстнымъ вопросамъ
1
» [4, с. 17]. И добавляет:
«Они, подобно предлогамъ, выражаютъ различныя
отношенiя, кои состоятъ въ независимости одного
и зависимости другаго существа или вещи» [4, с.
17]. Из приведенного определения видно, что здесь
тоже идет речь об отношениях между словами, но
ассоциация падежей с вопросами к ним скорее мо-
жет быть оценена как неправильная, поскольку по-
становка определенного вопроса к определенной
форме не предшествует употреблению слова в кон-
кретной словоформе
2
, а является следствием этого.
В третьем издании замечается известное изменение
определения, что говорит о том, что представление
о падеже как о реляционной категории все более
утверждается, ср.: «Измѣненiя окончанiй, выража-
ющихъ соотношенiя предметовъ, называются паде-
жами» [5, с. 20]. Однако зависимость падежей от
вопросов, задаваемых к словоформам, сохраняется.
При рассмотрении падежей в разделе синтак-
сиса не наблюдается никаких отличий по сравне-
нию с грамматиками Греча и Востокова. Видно, од-
нако, что сначала приводятся примеры соответ-
ствующих употреблений, а уже потом даются
пояснения (см. [4, с. 99 – 104]). То же самое отно-
сится и к предлогам.
В итоге можно сделать следующие выводы:
грамматики А. Х. Востокова занимают важное ме-
сто в истории русского языкознания, поскольку от-
ражают состояние современного языка. В них наме-
чены также некоторые тенденции употребления от-
дельных форм, указывающие на ход развития
русского языка. Труды А. Х. Востокова добились
популярности и среди болгарских авторов учебни-
ков и учебных пособий начала XIX века, оказывая
тем самым влияние на формирование лингвистиче-
ских идей в болгарском языкознании. Пособия, со-
зданные В. А. Половцовым, в большой степени
подражают грамматикам Н. И. Греча и А. Х. Восто-
кова, и это не дает автору права свободно выразить
свои взгляды на системную организацию русского
языка.

Список литературы
1. Востоков, А. Х. Русская грамматика Алек-
сандра Востокова, по начертанію его же сокращен-
ной Грамматики полнѣе изложенная. Санкт-Петер-
бург: Типографія И. Глазунова, 1831.
2. Востоков, А. Х. Сокращенная русская грам-
матика для употребления в низших учебных заве-
дениях, составленная по поручению Комитета рас-
смотрения учебных пособий Александром Восто-
ковым, Российской академии и других обществ
членом. Санкт-Петербург: Тип. Деп. нар. прос.,
1831.
3. Филологическія наблюденія А. Х. Восто-
кова. Издал И. Срезневский. Санкт-Петербург: Ти-
пографія Императорской Академіи Наукъ, 1865.
4. Половцов, В. А. Тетрадь русской грамма-
тики для русскихъ составленная по порученію
начальства. Санкт-Петербург: Типографiя Департа-
мента Военных Поселений, 1835.
5. Половцов, В. А. Русская грамматика для рус-
скихъ, напечатанная по Высочайшему соизво-
ленiю. Санкт-Петербург: Тип. И. Глазунова и К,
1839.


1
Здесь В. А. Половцов имеет в виду вопросительные
местоимения к каждому из падежей.
2
Этот процесс наблюдается при изучении иностранного
языка, но, учитывая тот факт, что пособие составлено
для русских, это определение не совсем корректно.

35. Znanstvena misel journal №98/2025 35
PHYSICS AND MATHEMATICS

THE RELEVANCE OF RESEARCH ON ASTROPHYSICAL PORTALS
1


Antonov A.
PhD, HonDSc, H.Prof.Sci
Independent researcher, Kiev, Ukraine
DOI: 10.5281/zenodo.14721934

Abstract
The article claims that the version of the special theory of relativity studied in all physics textbooks is incorrect
and sets out the main provisions of its corrected version. And from the relativistic formulas of the corrected version
of SRT it follows that in nature, in addition to our visible universe, there are mutually invisible universes and anti-
universes that are connected to each other by a large number of portals. At the same time, the entrances to the
portals are supposedly the so-called anomalous zones, which people avoid visiting, since it is very difficult to get
out of them. However, scientific research of portals by unmanned robotic complexes is possible and necessary.
Such scientific research will allow solving a number of very important scientific problems - proving the existence
of mutually invisible universes adjacent to our visible universe, explaining the Fermi paradox, proving the possi-
bility of traveling not only in the space of the hidden Multiverse, but also in time, etc.
Keywords: imaginary numbers; special theory of relativity, invisible universes and antiuniverses, hidden
Multiverse, Hyperverse, portals, anomal zones.

1. The version of SRT taught in all physics text-
books is incorrect
Although Albert Einstein became famous as the
author of the special and general theories of relativity,
who was nominated for the Nobel Prize 66 times, he
received it in 1921 not for the theory of relativity, but
for the study of the photoelectric effect. And he never
received the Nobel Prize for the special theory of rela-
tivity (SRT) because SRT had no experimental confir-
mation. In other words, SRT was actually called a the-
ory incorrectly, since it was only a hypothesis. And
therefore, according to the Nobel Committee, sooner or
later it could be experimentally refuted.
And the Nobel Committee turned out to be right -
now it has already been experimentally refuted.
First, in 1934, it was refuted by the discovery of
Cherenkov radiation [1], which was created by the
movement of electrically charged particles in a trans-
parent medium with a refractive index n > 1 at a speed
exceeding the phase velocity of light in this medium.
For this discovery, P.A. Cherenkov, I.E. Tamm and
I.M. Frank even received the Nobel Prize in 1958. But
the SRT was then corrected and survived.
Then, in 2011, the OPERA collaboration tried to
disprove it at the Large Hadron Collider, expecting to
receive the Nobel Prize for this. And they even pub-
lished a message about their success [2]. But six months
later, in 2012, at the same Large Hadron Collider, the
ICARUS collaboration found an error in the OPERA
experiment and disproved it [3].
And in the 21st century, the generally accepted
version of SRT has already been confidently refuted by
the existence of radio technology, the existence of tsu-
namis, the existence of pianos and other musical instru-
ments, and even the existence of suspended swings on
playgrounds, as well as many other experiments [4]-
[15]. But throughout the 20th century, relativistic phys-

1
This is reprint of the article “Antonov A. A. Astrophysical portals ares sources of new knowledge. German International
Journal of Modern Science. № 95.
icists could not figure this out. And even now, the au-
thors of physics textbooks do not understand this. And
therefore, these textbooks still present the incorrect ver-
sion of SRT created in the 20th century [16]-[45], ac-
cording to which relativistic formulas have the form
(see Fig. 1a, b, c)
&#3627408526;=&#3627408526;
&#3627409358; / √&#3627409359;−(
??????
??????
)]
&#3627409360;
(1)
??????&#3627408533;=??????&#3627408533;
&#3627409358;√&#3627409359;−(
??????
??????
)
&#3627409360;
(2)
&#3627408525;=&#3627408525;
&#3627409358;√&#3627409359;−(
??????
??????
)]
&#3627409360;
(3)
in which 0
m ‒ rest mass of a moving body; m
‒ relativistic mass of a moving body; 0
t
‒ rest time of a moving body; t
‒ relativistic time of a moving body; 0
l
‒ rest length of a moving body; l
‒ relativistic length of a moving body;
v ‒ speed of motion of a body;
c ‒ speed of light.
And these formulas in textbooks are explainable
only in the range of subluminal speeds v < c, in which
the quantities m, t and l take on values measured by
real numbers. But in the range of superluminal speeds
v > c, these quantities m, t and l already take on val-
ues measured by imaginary numbers discovered by
Scipione Del Ferro, Niccolo Fontana Tartaglia, Ger-
olamo Cardano, Lodovico Ferrari and Rafael Bombelli
[46] 400 years before the creation of the SRT, the phys-
ical meaning of which, however, was not explained by
them. But, perhaps, even earlier than them, imaginary
numbers were discovered by Paolo Valmes [47], who
was burned alive at the stake for this by the sentence of
the inquisitor Thomas de Torquemada. The creators of

36. Znanstvena misel journal №98/2025 36
the SRT also could not explain this. And the physical
meaning of imaginary numbers in physics textbooks
has not been explained to this day.
Moreover, the graph of the function m(v) in the
range of speeds v > c (see Fig. 1a) corresponds to a
physically unstable process, which cannot exist in na-
ture at all. Therefore, all formulas (1)-(3) are com-
pletely incorrect. But since such a theory, which even
its authors could not explain, was of no use to anyone,
a postulate was introduced into it, called the principle
of not exceeding the speed of light, the meaning of
which is clear from its name. And the SRT was pre-
served, since it claimed that in nature processes con-
firming the physical reality of imaginary numbers al-
legedly do not exist. And in the 20th century, no one
objected to this. And therefore, despite the above-men-
tioned experiments refuting the SRT, it is sometimes
even claimed that Albert Einstein understood that noth-
ing in the Universe can move faster than the speed of
light. And that the speed of light is not just a number,
but a physical limit. The same as, for example, absolute
zero at a temperature of minus 273.15 degrees Celsius.

Fig. 1. Graphs of functions )(vm , )(vt and )v(l corresponding to the existing versions of the SRT in the
subluminal cv and superluminal cv ranges

But the version of SRT that is still studied in all
physics textbooks is incorrect [16]-[45], because:
• the relativistic formulas obtained in it are incor-
rect;
• the relativistic formulas obtained in it were in-
correctly explained using the incorrect principle of not
exceeding the speed of light;
• from these incorrect relativistic formulas, incor-
rect conclusions were made about the physical unreal-
ity of imaginary numbers and about the existence in na-
ture of our only visible universe, in which everything is
measured only by real numbers.
2. Corrected version of SRT
But not all scientists share the opinion set out in
the version of SRT given in physics textbooks that, in
accordance with the principle of not exceeding the
speed of light, imaginary numbers are physically unreal
and that in nature there is only one visible universe,
ours, since both of these statements are refuted experi-
mentally.
And the relativistic formulas of the corrected ver-
sion of SRT have the form [48]-[56] 0 1 2 3
2
( , , )
1 [ ( )]
q r s
m i i i
m q r s
v
q r s
c
=
− − + +
(4) 2
0 1 2 3
( , , ) 1 [ ( )]
q r s v
t q r s t i i i q r s
c
 =  − − + +
(5) 2
0 1 2 3
( , , ) 1 [ ( )]
q r s v
l q r s l i i i q r s
c
= − − + +
(6)
in which q(v)=⌊v/c⌋ is the “floor” function of dis-
crete mathematics of the argument
v/c, which is the fourth spatial dimension (Fig. 2);
r(v)=⌊v/c⌋ is the “floor” function of discrete math-
ematics of the argument v/c, which is the fifth spatial
dimension (Fig. 2);
s(v)=⌊v/c⌋ is the “floor” function of discrete math-
ematics of the argument v/c, which is the sixth spatial
dimension (Fig. 2).

37. Znanstvena misel journal №98/2025 37

Fig. 2. Graphs of functions q(v), r(v), s(v),
illustrating the meaning of the “floor” function of discrete mathematics

That is, our Multiverse is six-dimensional – each
universe has three dimensions x, y, z and three more di-
mensions q, r. s have coordinates of these universes in
the Multiverse (Fig. 3) – and is described by quaterni-
ons ??????
&#3627408530;,&#3627408531;,&#3627408532;(&#3627408537;,&#3627408538;,&#3627408539;)+??????
&#3627409359;&#3627408530;++??????
&#3627409360;&#3627408531;+??????
&#3627409361;&#3627408532;, the number of
which is equal to the number of universes in the Multi-
verse. This is exactly what Lisa Randall predicted: “We
could be living in a three-dimensional pocket of higher
dimensional space.”
In this case, the three imaginary units i1, i2, i3 in
quaternions are related by the relations 222
1 2 3
1iii= = = −
(7) 1 2 3 2 3 1 3 1 2
1i i i i i i i i i= = = −
(8) 1 3 2 2 1 3 3 2 1
1i i i i i i i i i===
(9)
In the mathematics of hypercomplex numbers, the
function 1
q
i 2
r
i 3
s
i can be calculated only for integer
values q, r, s, but can take both positive and negative
values and both real and imaginary values. But we have
already proven that imaginary numbers are physically
real and therefore we must also explain them. There-
fore, let us now consider the values )v(m , )v(t
and )v(l of the quantities , and in the range of veloc-
ities cv for successive values of the argument q
+ r + s equal to 0, 1, 2, 3, 4, 5, … Then for our visible
universe with coordinates q=0, r=0, s=0,

Fig. 3. Six-dimensional space of the hidden Multiverse, where q, r, s are the coordinates of invisible parallel uni-
verses, and x, y, z are the coordinates of the matter content in each parallel universe

i.e. located at the origin, we obtain 1
q
i 2
r
i 3
s
i =1.
For definiteness, we will call it the tardyon universe.
For the value q + r + s=1 in the range of velocitiescv
, we obtain 1
q
i 2
r
i 3
s
i =+i. This situation corre-
sponds to the invisible universe, since it is located be-
yond the event horizon. For definiteness, we will call it
the tachyon universe. For the value q + r + s=2 in the
velocity range cv we get 1
q
i 2
r
i 3
s
i =−1. This
situation also corresponds to an invisible universe,
since it is located beyond the event horizon. We will
call it a tardyon antiuniverse. For the value q + r + s=3
in the velocity range cv we get 1
q
i 2
r
i 3
s
i =−??????.
This situation also corresponds to an invisible universe,
since it is also located beyond the event horizon. We
will call it a tachyon antiuniverse. For the value q + r
+ s=4 in the velocity range cv we get 1
q
i 2
r
i 3
s
i
=+1. This situation also corresponds to an invisible
tardyon universe (but a different one), since it is also
located beyond the event horizon. For the value q + r +
s=5 in the velocity range cv we get 1
q
i 2
r
i 3
s
i =
+i. This situation also corresponds to an invisible tach-
yon universe (but a different one), since it is also lo-
cated beyond the event horizon. Thus, all universes ex-
cept ours are invisible. Therefore, we will call our Mul-
tiverse hidden. And the hidden Multiverse has a helical
structure.

38. Znanstvena misel journal №98/2025 38
An example of a possible structure of the hidden
Multiverse is shown in Fig. 4. As can be seen, in such
a structure of the hidden Multiverse, it is possible to
move to the tardion antiuniverse from the tardion uni-
verse and to the tardion universe from the tardion anti-
universe in different ways, but not arbitrarily, but only
in such a way, in which the value will successively take
the values +1, +1
i ⨁+2
i ⨁+3
i , -1, -1
i ⨁ -2
i ⨁-3
i , +1,
… etc., where ⨁ is the symbol of the logical operation
of discrete mathematics ‘exclusive OR’. In this case,
different trajectories of movement from one universe
(or antiuniverse) to another can differ only due to sub-
stitution of some tachyon universes from 1
i ,2
i ,3
i with
others and some tachyon antiuniverses from 1
i ,2
i ,3
i
with others. Consequently, the tachyon universes 1
i ,2
i
,3
i in the hidden Multiverse are located parallel to each
other. The tachyon antiuniverses 1
i ,2
i ,3
i for the same
reasons are also placed parallel to each other. And
therefore, in the hidden Multiverse, when moving from
any tardyon universe to a tardyon antiuniverse and then
to another tardyon universe, parallel universes and an-
tiuniverses must alternate in the following sequence –
‘tardyon universe’, ‘one of the tachyon universes’, ‘tar-
dyon antiuniverse’, ‘one of the tachyon antiuniverses’,
‘tardyon universe’, ‘one of the tachyon universes’, etc.

Fig. 4. Possible quaternion structure of the hidden Multiverse containing twenty-two parallel universes, includ-
ing six invisible universes adjacent to our visible universe

Moreover, naturally, the movement from our tar-
dion universe to the tardion antiuniverse through some
tachyon universe - for example, 1
i - does not neces-
sarily have to proceed further through the tachyon anti-
universe 1
i . It can proceed further through tachyon an-
tiuniverses 2
i and 3
i . The same reservation applies to
the situa-tion if the movement from the tardion universe
to the tardion antiuniverse begins through tachyon uni-
verses 2
i or 3
i .
All these transitions are shown in Fig. 4. Moreo-
ver, since all such hidden Multiverses correspond to its
open screw structures, united through the corres-pond-
ing portals with other Multiverses, then all together
they form the Hyper-universe. In this case, the invisible

39. Znanstvena misel journal №98/2025 39
universes adjacent to our visible universe give rise to
the phenomenon of dark matter, the remaining invisible
universes of the hidden Multiverse give rise to the phe-
nomenon of dark energy, and the invisible universes lo-
cated outside the hidden Multiverse give rise to the phe-
nomenon of dark space.
3. Portals research
Numerous universes actually existing in space - if
they exist - forming a hidden Multiverse, drift and
touch, slightly immersing themselves in each other.
And these zones of mutual immersion of neighboring
universes, through which it is possible to pass from one
universe to another, are called portals [57], [58]. And
portals exist (and this still needs to be experimentally
proven - see below) only if there exist at least two par-
allel universes, between which the portals are located.
The entrances and exits to portals are called anom-
alous zones [59]-[62], since incomprehensible phenom-
ena occur in them. In particular, people disappear in
them, since the paths from the entrance to the exit in
portals are invisible labyrinths, from which it is almost
impossible to escape. Because of this, people avoid vis-
iting anomalous zones. And there are more than two
hundred thousand anomalous zones on Earth.
But portals are of great scientific interest. And
they can be studied without visiting, using unmanned
vehicles.
3.1. How to see invisible universes?
The question of whether mutually invisible uni-
verses and portals between them exist in nature is fun-
damental. The answer to it determines whether the ver-
sion of SRT presented in textbooks is correct or not.
But since scientists, despite long theoretical debates,
have not yet come to a consensus, the truth can be re-
vealed by an experiment. Moreover, it is quite simple
and clear.
And for this, it is not at all necessary to visit other
universes. It is enough to at least look at them. As in
order to be convinced that in addition to the room visi-
ble to us, in which we are now, there is a neighboring
invisible room, it is enough to look from the corridor
connecting these rooms into the neighboring room. The
corridors connecting neighboring universes are portals
[57], [58].

Fig. 5. Scheme of an astronomical experiment to detect invisible universes

And in order to be convinced, while in the portals,
that you are no longer in our universe, but on the way
to the neighboring universe, you need to look from the
portal through a telescope at the starry sky and see other
constellations on it [63]-[68]. This is a very reliable ex-
periment, since you can’t draw constellations in the
sky.
3.2. The Arrow of Time
Here are some quotes on this topic.
“Time is the most frequently used word in English
and the third most frequently used word in Russian. It
is in every other language, too, because synchronizing
actions in time is as important as coordinating them in
space. Without knowing the exact time, it is impossible
to organize your life and plan it in advance. If in an-
cient times you could rely on natural cycles and an in-
ternal sense of time, then in our days you need to con-
stantly have a watch or a phone with you. Time is the
most important of the abstract concepts that we pro-
nounce every day. Every thinking person has thought
about the problem of time at least once in their life, and
a huge amount of philosophical and scientific literature
has been written on this topic. However, no one will say
for sure what time is. Or prove that time is irreversible.
Or maybe it only seems that way to us?” [70]
Here is what Stephen Hawking writes: “We can
see a cup fall off a table and break into pieces, but we
never see the cup put back together from those pieces
and return to the table. The increase in disorder, or en-
tropy, makes it possible to distinguish the past from the
future and thus gives time a definite direction.”
This phenomenon, known as the arrow of time, is
one of the most amazing mysteries of physics. And the
name “arrow of time” for this phenomenon was pro-
posed at the beginning of the 20th century by the British
physicist Sir Arthur Stanley Eddington.
And it would seem that one cannot argue with such
statements.
3.3. Anti-time
But we will nevertheless try to show that the con-
cept of the arrow of time, used in the generally recog-
nized incorrect version of the SRT, is refutable in its
corrected version. To do this, let us return to Fig. 4. And
note something unusual in it. A hypothetical journey
along the structural diagram of the hidden Multiverse
shown in the figure is, according to formulas (4)-(6), a
journey not only in space, but also in time. Since the
transition from our visible tardion universe to one of the
neighboring tachyon universes or antiuniverses is ac-
companied by their movement not only in space, but
also in time, since time in them is different.

40. Znanstvena misel journal №98/2025 40
And this can be proven using various routes of
such movements. Let us cite one of the simplest. Let us
assume that we moved through a portal from our visible
tardion universe - using for this purpose some anoma-
lous zone on the surface of the Earth - in a short time
(for example, one day) to one of the neighboring tach-
yon universes or antiuniverses. And at the same time,
naturally, we disappeared from the sight of our col-
leagues who saw us off at the edge of the anomalous
zone. But we did not disappear anywhere in this neigh-
boring tachyon universe or antiuniverse and carried out
some research on it for a couple of months. Then, hav-
ing carried out the planned research, we again in a short
time (for example, one more day) through the same por-
tal safely returned to Earth. And since on Earth, relative
to the neighboring invisible tachyon universe or anti-
universe, time flows (into the future or into the past) in
a direction perpendicular to earthly time, then on Earth
it seems to have stopped. Therefore, it seemed to our
colleagues who met us on Earth that we had been absent
not for two months, but only for two days. But we
showed our unshaven beards for two months and thus
proved that we had ended up in the past, since our col-
leagues who saw us off had moved into the future for
two months. And in this past, we were beardless two
months ago.

Fig. 6. The vertical solid arrow t is the real time axis (in our visible tardyon universe). Horizontal thin arrow it
is the axis of imaginary time (in the neighboring invisible tachyon universe and antiverse). Vertical dotted arrow
- coordinate of the scientists' position 2 months after they, being at the beginning of the coordinates, sent two
expeditions through the portals to the tachyon universe and the antiverse. Big horizontal arrows correspond to
stay of scientists in tachyon universe and antiverse. And red arrows show transitions through portals.

Of course, we won't be able to contradict Stephen
Hawking with such an experiment and see the process
of restoring a broken cup from its fragments. But the
fictional travelers from our visible tardion universe to
neighboring invisible tachion universes or anti-uni-
verses and back, nevertheless made a journey through
time. And due to this, having returned to the past, they
nevertheless turned the arrow of time by 180
o
.
And for those who are not convinced by this hy-
pothetical experiment, below it is explained how to
make it really physically feasible.
3.4 Geophysical research of portals
Oddly enough, geophysical studies of portals [71]-
[80] can be much more productive in space exploration
than astronomical studies of the visible starry sky. In-
deed, astronomical observations allow us to study only
our visible universe. And geophysical studies of por-
tals, which are transitions to neighboring invisible uni-
verses, allow us to study invisible universes neighbor-
ing our visible universe. Moreover, as can be seen from
Fig. 4, they allow us to study invisible universes, even
those located outside the hidden Multiverse. They also
allow, since there are more than two hundred thousand
anomalous zones on Earth that are supposedly en-
trances to portals, having studied the portals, to perform
the most detailed classification of invisible universes
antiuniverses neighboring our visible universe. And to
identify, and then even study some characteristics of in-
visible universes and atheuniverses, even those located
outside the boundaries of the hidden Multiverse. Which
will allow us to understand why they are not part of the
hidden Multiverse. And it is possible that several other
Multiverses neighboring our hidden Multiverse will be
discovered.
And with all this, geophysical research of space is
much cheaper than astronomical research.
Moreover, geophysical research of portals will al-
low attempts to create time machines [81], with the help
of which the research described in the previous section
4.3 can be transformed from hypothetical into real as-
trophysical ones.
3.5. Fermi paradox
The Fermi paradox is a statement of a seemingly
paradoxical situation in which, on the one hand, it is
known that there are many stellar systems in space suit-
able for life, but on the other hand, despite all the efforts
of scientists, no signs of life have been found in this
space. And it would seem very strange [82]-[84].
But in fact, there is nothing strange about it [85]-
[97]. After all, what are we looking for? What signs of
life do we expect to see? The same as now on Earth?
For the same radio stations to work as on Earth, which,
when transmitting signals, spend most of their energy
on transmitting signals to nowhere due to an imperfect
radiation pattern? For the inhabitants of superciviliza-
tions to detonate atomic and hydrogen bombs? And so
on.
But first of all, these are all defects of our imper-
fect civilization, which supercivilizations got rid of
long ago. And therefore they are invisible. And sec-
ondly, why not assume that we do not see their ships in
space also because they have different logistics as a re-
sult of using their super knowledge. Even on Earth, on
the way to work in large cities, people now often use

41. Znanstvena misel journal №98/2025 41
the subway. And therefore, such their movement from
space is also invisible.
And then their activity can be proven by compar-
ing two texts:
1. “Our contemporaries – people of the Earth –
begin their working day, leaving their homes, by visit-
ing the nearest metro station “A”. Then, invisible from
space, they travel in the tunnel “Aa” underground to
the transfer point “ab” on our planet Earth. After that,
they travel through another underground tunnel “bB”
to another underground station “B”, leaving which
they rise to the surface of the Earth in the place they
need.”
2. “Our contemporaries – inhabitants of superciv-
ilizations – begin their working day, leaving their in-
visible home built using superstealth technology, by
visiting the nearest anomalous zone “A”. Then, invisi-
ble from space, they move through the portal “Aa” to
the transfer point “ab” in the neighboring universe.
After which, through another portal “bB”, they move
to another neighboring universe “B” and exit the por-
tal in the anomalous zone in the place they need.
As you can see, the same thing happens in both
situations – invisible movement in space, with the re-
placement of terms of our civilization currently existing
on Earth with similar terms in supercivilizations:
• “people of the Earth” with “inhabitants of super-
civilizations”;
• “housing” with “invisible housing built using su-
perstealth technology”;
• “metro station “A” with “anomalous zone “A”;
• “riding in tunnel “Aa” with “moving through
portal “Aa”;
• “ab” on our planet Earth” with “ab” in the neigh-
boring universe”;
• “underground tunnel “bB” with “portal “bB”;
• “underground station “B”” with “neighboring
universe “B”;
• “the surface of the Earth” with “in the anomalous
zone”.
That is, in order for the movement of inhabitants
of supercivilizations in space to become invisible, it is
only necessary that they move between universes
through portals, and that planets in star systems serve
as transfer stations from one portal to another. And
therefore, this circumstance will need to be taken into
account during geophysical studies of portals.
And the Fermi paradox must be recognized as yet
another proof of the existence of portals and mutually
invisible parallel universes, and, consequently, the in-
correctness of the version of SRT studied in all physics
textbooks.
4. Conclusion.
Thus, the article experimentally proves and theo-
retically explains that the version of SRT, created in the
20th century, which is still studied in all physics text-
books, is incorrect, because:
• the relativistic formulas obtained in it are incor-
rect;
• these formulas are incorrectly explained using an
incorrect postulate called the principle of not exceeding
the speed of light;
• incorrect conclusions are made from these for-
mulas about the physical unreality of imaginary num-
bers and the existence in nature of our only visible uni-
verse, in which everything is measured only by real
numbers.
But in the corrected version of SRT, from the rel-
ativistic formulas obtained in it, it follows that in na-
ture, in addition to our visible universe, there are many
other mutually invisible universes and anti-universes.
And they, drifting in space, touch each other, even
slightly plunging into each other and forming transition
zones called portals. Moreover, through portals, neigh-
boring universes and anti-universes exchange their ma-
terial contents according to the law of communicating
vessels.
However, people avoid visiting portals, as they are
invisible labyrinths. Therefore, if you accidentally get
into them, it is almost impossible to get out of them. At
the same time, portals are of significant scientific inter-
est, as as a result of their astro-geophysical research,
unlike astronomical research, they allow us to prove the
existence of neighboring invisible universes and anti-
universes and to obtain some information about them
that cannot be obtained otherwise. They also allow us
to carry out other interesting research - to prove the pos-
sibility of traveling in the Multiverse not only in space,
but also in time and thereby prove the existence of anti-
time, etc.
Acknowledgments
The author sincerely thanks his wife Olga
Ilyinichna Antonova for her participation in the discus-
sion, understanding and valuable advice, with whose
support he also wrote the book “A Corrected Version
of the Special Theory of Relativity”. And for its publi-
cation he is now looking for a sponsor and publisher.

References
1. Cherenkov P.A. (1959). Radiation of particles
with superluminal speed and some applications of this
radiation in experimental physics. Advances in Physi-
cal Sciences 68(3). 377-386. DOI:
https://doi.org/10.3367/UFNr.0068195907b.0377
2. Adam T., Agafonova N, Aleksandrov A. et al.
(2012). Measurement of the neutrino velocity with the
OPERA detector in the CNGS beam.
arxiv:1109.4897v4[hep-ex].
3. Antonello M., Baibussinov B., Boffelli F. et
al. (2012). Precision measurement of the neutrino ve-
licity with the ICARUS detector in the CNGS beam.
arxiv:1208.2629v[hep-ex].
4. Antonov A. A. (2008). Physical Reality of
Resonance on Complex Frequencies. European Journal
of Scientific Research. 21(4). 627-641. http://www.eu-
rojournals.com/ejsr.htm
5. Antonov A. A. (2009). Resonance on Real and
Complex Frequencies. European Journal of Scientific
Research. 28(2). 193-204. http://www.eurojoun-
als.com/ejsr.htm
6. Antonov A. A. (2010). New Interpretation of
Resonance. International Journal of Pure and Applied
Sciences and Technology. 1(2). 1 -12.
http://doi.org/10.17686/sced_rusnauka_ 2010-888

42. Znanstvena misel journal №98/2025 42
7. Antonov A. A. (2010). Oscillation processes
as a tool of physics cognition. American Journal of Sci-
entific and Industrial Research. 1(2). 342-349.
doi:10.5251/ajsir.2010.1.2.342.349
8. Antonov A. A. (2010). Solution of algebraic
quadratic equations taking into account transitional
processes in oscillation systems. General Mathematics
Notes. 1(9). 11 -16.
http://doi.org/10.17686/sced_rusnauka_2010-887
9. Antonov A. A. (2013). Physical Reality of
Complex Numbers. International Journal of Manage-
ment, IT and Engineering. 3(4). 219 -230.
http://doi.org/10.17686/sced_rusnauka_2013-898
10. Antonov A. A. (2014). Correction of the spe-
cial theory of relativity: physical reality and nature of
imaginary and complex numbers. American Journal of
Scientific and Industrial Research. 5(2). 40-52.
doi:10.5251/ajsir.2014.5.2.40.52
11. Antonov A. A. (2015). Physical reality of
complex numbers is proved by research of resonance.
General Mathematics Notes. 31(2). 34 -53.
http;//www.emis.de/jour-
nals/GMN/yahoo_site_admin/asets/docs/4_GMN9212
-V31N2.129701.pdf
12. Antonov A.A. (2015). Principle of physical re-
ality of imaginary and complex numbers in modern
cosmology: the nature of dark matter and dark energy.
Journal of the Russian physico-chemical society. 87(1).
328-355. (In Russian)
http://doi.org/10.17686/sced_rusnauka_2015-1119
13. Antonov A. A. (2016). Physical Reality and
Nature of Imaginary, Complex and Hypercomplex
Numbers. General Mathematics Notes. 35(2). 40-63.
http://www.geman.in/yahoo_site_admin/as-
sets/docs/4_GMN-10932-V35N2.31895146. pdf
14. Antonov A. A. (2017). The physical reality
and essence of imaginary numbers. Norwegian Journal
of development of the International Science. 6. 50-63.
http://www.njd-iscience.com
15. Antonov A. A. (2018). Physical Reality and
Essence of Imaginary Numbers in Astrophysics: Dark
Matter, Dark Energy, Dark Space. Natural Science.
10(1). 11-30. doi:10.4236/ns.2018.101002
16. Antonov A.A. (2021). The special theory of
relativity stated in physics textbooks is incorrect. 77th
International Scientific Conference of the Eurasian Sci-
entific Association "Theoretical and practical issues of
modern science". Moscow. ESA. 11-15
17. Antonov A. A. (2021). Version of the special
theory of relativity that is studied in all physics text-
books is incorrect. Österreichisches Multiscience Jour-
nal (Insbruck, Austria). 43(1). 17-22. http://osterr-sci-
ence.com
18. Antonov A. A. (2021). Generally accepted
version of the special theory of relativity contained in
physics textbooks is incorrect. The scientific heritage.
(Budapest, Hungary). 73(2). 39-43. DOI:
19.24412/9215-0365-2021-73-2-39-43
19. Antonov A. A. (2021). Special theory of rela-
tivity, which is studied in physics text-books, is incor-
rect. German International Journal of Modern Science.
16, 49-53. DOI: 10.24412/2701-8369-2021-16-49-53
20. Antonov A. A. (2021). Special theory of rela-
tivity, which is studied in all physics textbooks, is in-
correct. Danish Scientific Journal. 51(1). 31-35.
http://www.danish-journal.com
21. Antonov A. A. (2021). Special theory of rela-
tivity taught in all physics textbooks is incorrect. An-
nali d’Italia. 22(1). 39-44. https://www.anditalia.com/
22. Antonov A. A. (2021). Special theory of rela-
tivity presented in physics text-books is wrong. Norwe-
gian Journal of development of the International Sci-
ence 68(1). 3-7. DOI: 10.24412/3453-9875-2021-68-3-
7.
23. Antonov A. A. (2021). In all physics textbooks
an erroneous version of special theory of relativity is
given. International independent scientific journal.
31.34-39. http://www.iis-journal.com
24. Antonov A. A. (2021). Special theory of rela-
tivity taught in physics textbooks is wrong. Journal of
science. Lyon. 23. 47-52. https://www.joslyon.com/
25. Antonov A. A. (2021). All physics textbooks
study incorrect special theory of relativity. Sciences of
Europe. (Praha, Czech Republic) 79(1). 30-35. DOI:
10/24412/3162-2364-2021-79-30-35
26. Antonov A. A. (2021). The version of SRT
stated in physics textbooks is incorrect because it de-
nies the existence of radio engineering. 82nd Interna-
tional Scientific Conference of the Eurasian Scientific
Association "Scientific result in theory and practice".
Moscow. ESA. 11 -15. https://esa-confer-
ence.ru/sborniki/?y=2021
27. Antonov A. A. (2022). The version of SRT
presented in physics textbooks is incorrect, since it fol-
lows from it that radio engineering should not exist. Eu-
ropean Journal of Applied Sciences. Services for Sci-
ence and Education. UK. 10(1). 440 -445.
DOI://doi.org/10.14738/aivp.101.2022
28. Antonov A. A. (2022). The existence of radio
engineering refutes the physics text-books version of
SRT. The scientific heritage. (Budapest, Hungary).
83(1). 19-22. DOI: 10.24412/9215-0365-2022-83-1-
19-22
29. Antonov A.A. (2022). The fundamental
Ohm’s law in radio engineering as interpreted by
Steinmetz, which proves the physical reality on imagi-
nary capacitive and inductive reactances, refuted the
version of the SRT presented in physics textbooks even
before its creation. German International Journal of
Modern Science. 26. 50-53. DOI: 10.24412/2701-
8369-2022-26-50-63
30. Antonov A.A. (2022). The version of SRT
stated in physics textbooks is refuted by the existence
of radio engineering. Danish Scientific Journal. 56. 56-
59. http://www.danish-journal.com
31. Antonov A.A. (2022). The version of SRT
presented in physics textbooks is in correct because it
denies the possibility of the existence of Ohm's law as
intepreted by Steinmetz and, consequently, the exist-
ence of radio engineering. Annali d’Italia. 28(1), 43-47.
https://www.anditalia.com/
32. Antonov A.A. (2022). The version of SRT
stated in physics textbooks is refuted by the existence
of radio engineering. Norwegian Journal of develop-
ment of the International Science. 78(1). 63-67. DOI:
10.24412/3453-9875-2022-78-63-66.

43. Znanstvena misel journal №98/2025 43
33. Antonov A.A. (2022). If the physics textbook
version of SRT were true, then Ohm's law should not
exist in nature, and therefore all radio engineering
would not exist. International independent scientific
journal. 36. 16-19. http://www.iis-journal.com
34. Antonov A.A. (2022). If the version of SRT in
physics textbooks were true, then there would be no ra-
dar, no television, no radio navigation, no telecommu-
nication and many other things. Journal of science.
Lyon. 28. 76-79. https://www.joslyon.com/
35. Antonov A.A. (2022). The version of SRT set
out in physics textbooks is incorrect because it states
that Ohm's law as interpreted by Steinmetz does not re-
ally exist, and therefore radio engineering does not ex-
ist either. Sciences of Europe (Praha, Czech Republic).
87(1). 54-57. DOI: 10.24412/3162-2364-2022-1-54-57
36. Antonov A.A. (2022). Why the physics text-
books teach an incorrect version of the special theory
of relativity which denies the existence of radio- and
electrical engineering. III international scientific con-
ference “Challenges and problems of modern science”.
London. Great Britain. 78-86. DOI: https:
//doi/org/10.528/zenodo.7486814
37. Antonov A. A. (2023). Why is the incorrect
version of the special theory of relativity being studied
in physics textbooks, refuted the existence of radio- and
electrical engineering even before its creation? The sci-
entific heritage. (Budapest, Hungary). 105. 83-89. DOI:
10.5281/zenodo.7560145
38. Antonov A.A. (2023). Why is an incorrect ver-
sion of the special theory of relativity that denies the
possibility of the existence radio and electrical engi-
neering being studied in physics textbooks? German In-
ternational Journal of Modern Science. 48. 23-29. DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.7541137
39. Antonov A.A. (2023). Who needs the incor-
rect version of special relativity taught in physics text-
books despite all its experimental refutations? Annali
d’Italia. 39, 64-70. DOI: 10.5281/zenodo.7568916
40. Antonov A.A. (2023). Why is incorrect ver-
sion of the special theory of relativity that denies the
possibility of the existence of radio and electrical engi-
neering being studied in textbooks of physics? Norwe-
gian Journal of development of the International Sci-
ence. 100. 27-33. https://doi.org/10.5281/ze-
nodo.7528512
41. Antonov A.A. (2023). Why is incorrect ver-
sion of the special theory of relativity, refuted by the
existence of radio and electrical engineering, is still
studies in all university physics textbooks? Danish Sci-
entific Journal. 69. 66-72. https://doi.org/10.5281/ze-
nodo.7692053
42. Antonov A.A. (2023). Why is incorrect ver-
sion of the special relativity still being studied in phys-
ics textbooks, which denies Ohm’s law for alternating
current used worldwide by millions of radio- and elec-
trical engineers? International independent scientific
journal. 46. 38-44. https://doi.org/10.5281/ze-
nodo.7525751.
43. Antonov A.A. (2023). Why is the generally
accepted version of SRT, which denies the possibility
of the existence of radio engineering and electrical en-
gineering, tsunamis and bell ringing, the physical phe-
nomenon of resonance and Ohm’s physical law for al-
ternating current, music created by the piano and even
swing swings on the playground, nevertheless is still
considered correct and studied in physics textbooks?
Sciences of Europe (Praha, Czech Republic). 112. 44-
50. DOI: 10.5281/zenodo.7708515
44. Antonov A.A. (2023). Why is the incorrect
version of the special theory of relativity still being
studied in physics textbooks, despite all its experi-
mental refutations. European Journal of Applied Sci-
ences. Services for Science and Education. UK. 11(2).
61-71. DOI: https://doi.org/10.14738/aivp.112.14128
45. Antonov A.A. (2023). Why the incorrect ver-
sion of the special theory of relativity, which denies the
possibility of the existence of radio engineering and
electrical engineering, has not yet been refuted. Journal
of science. Lyon. 40. 19-25. https://doi.org/10.5281/ze-
nodo.7704392
46. Weinstein E.W. (2005). The CRC Concise En-
cyclopedia of Mathematics. 3-rd ed. CRS Press. Roca
Raton. FL.
47. Beckmann P. (1976). A history of π. 3rd edi-
tion. St. Martin Press. NY.
48. Antonov A.A. (2023). The Corrected Version
of the Special Theory of Relativity. European Journal
of Applied Sciences. Services for Science and Educa-
tion. UK. 11 (5). 68-83. DOI:10.14738/aivp.115.15474
49. Antonov A. A. (2023). Corrected special the-
ory of relativity. Journal of science. Lyon. 47. 14-23.
https://doi.org/10.5281/zenodo.10068983
50. Antonov A. A. (2023). Corrected special
throry of relativity. Annali d’Italia. 49, 25-35. DOI:
10.5281/zenodo.10214679
51. Antonov A. A. (2023). Corrected special the-
ory of relativity. Journal of science. Lyon. 48. 27-36.
https://doi.org/10.5281/zenodo.10277156
52. Antonov A. A. (2023). The Corrected Version
of the Special Theory of Relativity. The scientific her-
itage. (Budapest, Hungary). 123. 72-81. DOI:
10.5281/zenodo.10033028
53. Antonov A. A. (2023). The Corrected Version
of the Special Theory of Relativity. Norwegian Journal
of development of the International Science. 118. 40-
49. https://doi.org/10.5281/zenodo.10009500
54. Antonov A. A. (2023). Alternative Version of
the Special Theory of Relativity. Sciences of Europe.
(Praha, Czech Respublic). 128. 62-71. DOI:
10.5281/zenodo.10081933
55. Antonov A. A. (2023). Special Theory of Rel-
ativity. German International Journal of Modern Sci-
ence. 67. 64-73. DOI: 10.5281/zenodo.10966458
56. Antonov A. A. (2023). Corrected Version of
the Special Theory of Relativity. Danish Scientific
Journal. 77. 88-97. https://doi.org/10.5281/ze-
nodo.10054677
57. Antonov А. А. (2012), Earth, portals, parallel
universes. American Journal of Scientific and Indus-
trial Research. 3(6). 464 -473.
doi:10.5251/ajsir.2012.3.6.464.473
58. Antonov A. A. (13 January 2016). How Por-
tals of the Invisible Multiverse Operate. Science PG
Frontiers. http://www.sciencepublishing-
group.com/news/sciencepgfrontiersinfo?articleid=7

44. Znanstvena misel journal №98/2025 44
59. Chernobrov, V. (2000). Encyclopedia of mys-
terious places of the Earth. Veche Publishing House.
Moscow.
60. Chernobrov, V. (2004). Encyclopedia of mys-
terious places of Russia. Veche Publishing House.
Moscow.
61. Chernobrov, V. (2007). Encyclopedia of mys-
terious places of Earth and space. Veche Publishing
House. Moscow.
62. Chernobrov, V. (2009). Encyclopedia of mys-
terious places of Moscow and Moscow region. Helios
ARV. Moscow.
63. Antonov A. A. (2020). How to See Invisible
Universes. Journal of Modern Physics. 11(05), 593-
607. DOI: 10.4236/jmp.2020.115039
64. Antonov A. A. (2020). Can invisible universes
be seen? International independent scientific journal.
21(2). 51-60. http://www.iis-journal.com
65. Antonov A. A. (2020), How to discover invis-
ible universes. Norwegian Journal of development of
the International Science. 42(1). 36 -48.
http://www.njd-iscience.com
66. Antonov A. A. (2020). Universes Being Invis-
ible on Earth outside the Portals Are Visible in Portals.
Natural Science. 12(8). 569 -587.
https://doi.org/10.4236/ns.2020.128044
67. Antonov A. A. (2020). Invisible universes can
be seen in anomalous zones. Danish Scientific Journal.
43(1). 9-24. http://www.danish-journal.com
68. Antonov A. A. (2021). Invisible universes can
be seen in anomalous zones. International independent
scientific journal. 23(1). 28-44.
69. Dyson F.W, Eddington A.S., Davidson C.
(1929). A determination of the deflection of light by the
sun's gravitational field, from observations made at the
total eclipse of May 29, 1919. Philosophical transac-
tions of the Royal Society A. 220. 291-333.
https://doi.org/10.1098/rsta.1920.0009
70. Dionis Dimetor. The arrow of time,
Loschmidt's demon and quantum . thermodynamics
Why is time irreversible? https://habr.com/ru/arti-
cles/785014/
71. Antonov A.A Geophysical exploration of por-
tals will provide new knowledge about space. Proceed-
ings of the III International Scientific Conference. “The
modern vector of the development of science”. Phila-
delphia, USA. 2023. 85-101.
https://doi.org/10.5281/zenodo.7709801
72. Antonov A.A. 2023. Ggeophysical researches
of portals will allow to discover invisible universes and
to explore them. European Journal of Applied Sciences.
Services for Sciences and education. UK. 11(2). 370-
391. DOI:10.14738/aivp.112.14323.
73. Antonov A.A. 2023. The necessity of geo-
physical researches of portals. The scientific heritage.
(Budapest, Hungary). 110. 77-90. DOI: 10.5281/ze-
nodo.7804563
74. Antonov A.A. 2023. Geophysical researches
of portals will allow to prove the existence of invisible
universes and to explore them. German International
Journal of Modern Science. 53. 64-78. DOI:
10.5281/zenodo.7796151
75. Antonov A.A. 2023. The relevance of geo-
physical researches of portals. Danish Scientific Jour-
nal. 70. 75-89. https://doi.org/10.5281/zenodo.778944
76. Antonov A.A. 2023. Geophysical researches
of portals will allow to prove the existence of hidden
Multiverse and to research it. Annali d’Italia. 42. 71-
85. DOI: 10.5281/zenodo.7865307
77. Antonov A.A. 2023. Why geophysical re-
searches of portals are necessary. Norwegian Journal of
development of the International Science. 105. 83-96.
https://doi.org/10.5281/zenodo.7779019
78. Antonov A.A. 2023. Geophysical researches
of portals will allow to prove the existence of hidden
Multiverse and to research it. International independent
scientific jornal. 49. 23-37.
79. Antonov A.A. 2023. Geophysical researches
of portals will allow to discover invisible universes.
Journal of science. Lyon. 41. 26-38.
80. Antonov A.A. 2023. Geophysical researches
of portals will allow to prove the existence of hidden
Multiverse and to research it. Sciences of Europe. 114.
76- 90
81. Chernobrov, V. (1999). Secrets of Time. He-
lios ARV. Moscow. Helios ARV. Moscow.
82. Sagan C. 2000. The Cosmic Connection: An
Extraterrestrial Perspective. ed. by J. Agel. 2nd ed.
Cambridge University Press, New York
83. Webb S. 2002. If the Universe Is Teeming
with Aliens. Where Is Everybody? Fifty Solutions to
Fermi’s Paradox and the Problem of Extraterrestrial
Life. Springer Science+Business Media. New York
84. Michaud M. 2010. Contact with Alien Civili-
zations: Our Hopes and Fears about Encountering Ex-
traterrestrials. Springer Science+Business Media. New
York
85. Antonov A.A. 2024. Mathematical Sciences:
From the Experimentally Proved Principle of the Phys-
ical Reality of Imaginary Numbers it Followsthat the
Invisible Afterlife World, Mentioned in All Religions,
Really Exist. European Journal of Applied Sciences.
Services for Sciences and education. UK. 12(5). 119-
145. DOI:10.14738/aivp.125.17569.
86. Antonov A.A. 2024. From the special theory
of relativity it follows that the invisible afterlife world,
mentioned in all religions, where Gods and souls of the
dead dwell, actually exists. The scientific heritage.143.
59-123. DOI: 10.5281/zenodo.13378605
87. Antonov A.A. 2024. It follows from the exper-
imentally proven principle of the physical reality imag-
inary numbers that an invisible afterlife world, where
the Gods and souls of the dead dwell, actually exists.
German International Journal of Modern Science. 87.
25-40. DOI: 10.5281/zenodo.13694454
88. Antonov A.A. 2024. From the experimentally
proven principle of the physical reality imaginary num-
bers it follows that the invisible afterlife world, men-
tioned in all religions, really exists. Danish Scientific
Journal. 87. 35-50. https://doi.org/10.5281/ze-
nodo.13620173
89. Antonov A.A. 2024. From the experimentally
proved on SRT principle of the physical reality of im-
aginary numbers it follows that the invisible afterlife
world, where Gods and souls of the dead dwell, really
exists. Polish journal of science. 78. 3-19.

45. Znanstvena misel journal №98/2025 45
90. Antonov A.A. 2024. From the experimentally
proved principle of physical reality of imaginary num-
bers in SRT it follows that the invisible afterlife world,
where Gods and souls of the dead dwell, actually exists.
Annali d’Italia. 59. 36-52. DOI: 10.5281/ze-
nodo.13844442
91. Antonov A.A. 2024. It follows from the exper-
imentally proven principle of the physical reality of im-
aginary numbers that the invisible afterlife world men-
tioned in all religions the really does exist. Norwegian
Journal of development of the International Science.
138. 38-54. https://doi.org/10.5281/zenodo.13326530
92. Antonov A.A. 2024. From the experimentally
proved principle of the physical reality of imaginary
numbers it follows that the invisible afterlife world,
mentioned in all religions, really exists. International
independent scientific journal. 66. 22-38.
https://doi.org/10.5281/zenodo.13908210
93. Antonov A.A. 2024. From the physical reality
of imaginary numbers it follows that the invisible after-
life world, predicted in all religions, is in fact physically
real. Sciences of Europe. 140. 34 -40.
DOI:10.5281/zenodo.11171388
94. Antonov A.A. 2024. From the experimentally
proved principle of the physical reality of imaginary
numbers it follows that the invisible afterlife world,
where Gods and souls of the dead dwell, really exists.
Slovak international scientific journal. 88. 38-53. DOI:
10.5281/zenodo.13926511
95. Antonov A.A. 2024. Invisible afterlife world,
mentioned in all religions, relly exists. Journal of sci-
ence. Lyon. 57. 11-27. https://doi.org/10.5281/ze-
nodo.13694566
96. Antonov A.A. 2024. It follows from the exper-
imentally proved principle of physical reality of imagi-
nary numbers in SRT that the invisible afterlife world,
where Gods and souls of the dead dwell, actually exists.
Scientific-discussion. 92. 24-39. DOI: 10.5281/ze-
nodo.13708065
97. Antonov A.A. 2024. Existence of other mutu-
ally invisible universes adjacent to our visible universe
can be experimentally proven by astronomical observa-
tions in the portals of constellations invisible outside
the portals. German International Journal of Modern
Science. 92. 67-80. DOI: 10.5281/zenodo.14181333

46. Znanstvena misel journal №98/2025 46
PSYCHOLOGICAL SCIENCES

ОСОБЛИВОСТ І РОЗРОБКИ VR-СЦЕНАРІЇВ У ПСИХОЛОГІЇ

Яндола К.О.
Харківський національний університет Повітряних Сил
імені Івана Кожедуба, старший викладач
Моторя А.В.
Харківський національний університет Повітряних Сил
імені Івана Кожедуба, курсантка


FEATURES OF THE DEVELOPMENT OF VR SCENARIOS IN PSYCHOLOGY

Yandola K.,
Ivan Kozhedub Kharkiv National Air Force University,
senior teacher
Motoria A.
Ivan Kozhedub Kharkiv National Air Force University,
a cadet
DOI: 10.5281/zenodo.14721944

Анотація
Стаття присвячена актуальному питанню - розробка сценаріїв віртуальної реальності, які можуть бути
застосовані в психології. В статті аналізуються специфічні особливості створення VR-досвіду, які дозво-
ляють ефективно використовувати цю технологію для вирішення різних психологічних проблем. Автори
статті узагальнюють фактори, що обумовлюють створення ефективних VR-сценаріїв; представляють три-
єдину систему використання VR-сценаріїв. Особлива увага приділена рекомендаціям, яких слід дотриму-
ватися психологу під час проведення VR-сесії в обмежених або критичних умовах.
Abstract
The article is devoted to a topical issue - the development of virtual reality scenarios that can be applied in
psychology. The specific features of creating a VR experience that allow you to effectively use this technology to
solve various psychological problems are analyzed in the article. The authors of the article summarize the factors
determining the creation of effective VR scenarios; represent a three-unit system of using VR-scenarios. Special
attention is paid to the recommendations that a psychologist should follow when conducting a VR session in lim-
ited or critical conditions.
Ключові слова: психологія, віртуальна реальність, VR-сценарії, вимоги до розробки, імерсивність.
Keywords: psychology, virtual reality, VR scenarios, development requirements, immersiveness.

Використання віртуальної реальності (далі
VR) у психології стало одним із найперспективні-
ших напрямків сучасних досліджень. Ця технологія
відкриває нові можливості для створення імерсив-
них середовищ, які можуть бути використані для
моделювання різних ситуацій, тренування навичок
та лікування психологічних розладів.
Варто зазначити, що зростаюча зацікавленість
VR в психології обумовлена низкою факторів. По-
перше, технологічний розвиток. Постійне вдоско-
налення VR-обладнання та програмного забезпе-
чення робить цю технологію більш доступною та
зручною у використанні. По-друге, чисельні дослі-
дження демонструють ефективність використання
VR у різних областях психології, включаючи ліку-
вання фобій, посттравматичного стресового роз-
ладу, соціальних навичок та інших проблем. По-
третє, гнучкість застосування. VR може бути вико-
ристана як додатковий інструмент у різних методах
психотерапії, а також для проведення психологіч-
них досліджень.
Актуальність теми підтверджується й зростаю-
чою кількістю наукових праць, в яких обґрунтову-
ється доцільність застосування VR, можливості та
загрози. Серед робіт варто згадати наробки таких
вчених як: Дж. Ріва, Дж. Луміс, А, Беалл, Д. Нор-
ман, М. Депозіто, Т. Пода тощо.
Однак, створення ефективних VR-сценаріїв
для вирішення психологічних проблем - це склад-
ний процес, який вимагає не тільки технічних
знань, але й глибокого розуміння людської психіки.
Крім того, постійне удосконалення технологій за-
лишає певне коло невирішених питань та породжує
протиріччя, серед яких зазначимо наступні: занадто
сильні або, навпаки, занадто слабкі стимули мо-
жуть викликати у користувача негативні емоції або
не забезпечити необхідного терапевтичного ефе-
кту; стандартні VR-сценарії можуть не враховувати
індивідуальні особливості кожного користувача,
що знижує їх ефективність.
Метою статті є узагальнення рекомендації
щодо розробки та використання VR-сценаріїв у
психології.
Вивчення особливостей розробки VR -
сценаріїв є важливим кроком для подальшого роз-
витку психології та розширення можливостей пси-
хотерапії. Розуміння психологічних принципів, що
лежать в основі створення ефективних VR-досвідів,

47. Znanstvena misel journal №98/2025 47
дозволить розробляти інноваційні інструменти для
лікування та профілактики різних психологічних
проблем.
Вивчення особливостей розробки VR -
сценаріїв є важливим тому, що це створить можли-
вість індивідуалізувати терапію; створювати конт-
рольовані ситуації, які дозволяють клієнтам посту-
пово долати свої страхи без ризику для фізичного
та психічного здоров'я. Імерсивність VR-досвіду
сприятимє підвищенню мотивації та залученості
клієнтів до терапевтичного процесу. Загалом VR ві-
дкриває нові горизонти для наукових досліджень в
галузі психології, дозволяючи вивчати когнітивні,
емоційні та поведінкові процеси в контрольованих
умовах.
Світовий ринок VR-розробок для психології
достатньо розвинений і представлений великими
міжнародними компаніями та спеціалізованими
студіями. Такі компанії як Oculus (належить Meta),
HTC, Sony та інші, пропонують свої VR-платформи
та інструменти для розробки. Існують компанії, які
спеціалізуються виключно на розробці VR-
додатків для психології. Вони мають великий дос-
від у створенні терапевтичних VR-середовищ. Ба-
гато університетів та науково-дослідних інститутів
розробляють власні VR-додатки для досліджень та
терапії.
В Україні популярності та широко поширення
набуло програмне забезпечення компанії Aspishi
[1]. На сьогодні здобутки цього стартапу активно
використовують у просторі “Затишно space”.
Нами був проведений експеримент щодо роз-
робки VR-сценарію. Метою VR-сценарію було зни-
ження втоми та стресу. Фокус-групі пропонувалось
вирішити приклади у 4 ітерації. Попередньо на ос-
нові уподобань фокус-групи було створено відео-
ряд, який потенційно мав носити релаксаційний ха-
рактер. В перервах між кожною наступною ітера-
цією реципієнти дивилися відео та оцінювали
рівень втоми та напруженості за 10-ти бальною
шкалою. Складність математичних завдань була
однакова в усіх ітераціях. В полі зору нашого екс-
перименту були показники: рівень втоми та напру-
женості.
Щодо показника «втома». Рівень втоми, як і
очікувалося, зазвичай зростав з кожною ітерацією.
Це логічно, оскільки при виконанні тривалого за-
вдання людина природним чином втомлюється. На
основі аналізу даних експерименту можна зробити
висновок про те, що перегляд релаксуючого відео,
ймовірно, призвів до зниження рівня втоми. Такий
висновок ґрунтується на таких спостереженнях. За-
гальна тенденція до зниження, тобто більшість зна-
чень рівня втоми після перегляду відео нижчі або
рівні, ніж до перегляду. Це вказує на те, що відпо-
чинок допоміг знизити відчуття втоми; відсутність
значних коливань, тобто дані демонструють досить
стабільну тенденцію до зниження втоми. Це свід-
чить про те, що вплив відео був досить однорідним
для більшості учасників.
Загалом тенденція зміни втоми (на основі на-
шої вибірки) була описана за допомогою лінійного
рівняння y = 0,5x + 4,6667. В такому випадку коефі-
цієнт детермінації R² = 0,75, а отже, можна ствер-
джувати про добру загальну якість моделі. Коефіці-
єнт кореляція складає 0,76, що свідчить про прямий
тісний зв'язок. Оскільки p-значення менше 0,05 мо-
жемо говорити, що після перегляду релаксаційного
відео, рівень втоми статистично значуще знизився
порівняно з початковим рівнем. Тобто, можна зро-
бити висновок, що перегляд такого відео має пози-
тивний ефект - зниження втоми.
Щодо напруженості, то її динаміка більш різ-
номанітна. Іноді вона зростала разом з втомою,
іноді залишалась стабільною, а часом, навіть, зни-
жувалась. Це може свідчити про різні стратегії, які
використовують люди для виконання завдань.
На основі аналізу даних експерименту ми зро-
били висновок про те, що перегляд релаксуючого
відео, призводиь до зниження рівня напруженості.
Математичні дані щодо оцінювання рівня
впливу відео на рівень напруженості свідчать про
те, що рівень напруженості знизився в середньому
на 1 бал після перегляду відео. Середнє значення
також знизилося, що підтверджує загальну тенден-
цію до зменшення напруженості. Найчастіше зу-
стрічається значення «6» після перегляду відео, що
вказує на те, що більшість учасників відчували
менше втоми після релаксації.
Загалом описати тенденцію зміни напружено-
сті можна за допомогою лінійного рівняння y = 0,5x
+ 4. В такому випадку коефіцієнт детермінації R² =
0,75, а отже, можна стверджувати про добру зага-
льну якість моделі. Коефіцієнт кореляція складає
(як і випадку з втомою) 0,76, що свідчить про пря-
мий тісний зв'язок. Оскільки p-значення менше
0,05, можемо говорити, що після перегляду релак-
саційного відео рівень напруженості статистично
значуще знизився порівняно з початковим рівнем.
Тобто, можна зробити висновок, що перегляд та-
кого відео має позитивний ефект на зниження на-
пруженості.
Додатково після виконання завдання був про-
ведений й аналіз зробленого відео. Результати
цього опитування, а також аналіз відкритих науко-
вих джерел дозволив нам зробити такі висновки.
Ефективність VR-сценаріїв залежить від бага-
тьох взаємопов'язаних факторів. Розуміння цих фа-
кторів є ключовим для створення сценаріїв, які ма-
ксимально відповідатимуть поставленим завдан-
ням і забезпечать бажаний результат. До таких
факторів на нашу думку належать наступні
(табл. 1).

48. Znanstvena misel journal №98/2025 48
Таблиця 1
Фактори, що обумовлюють створення ефективних VR-сценаріїв
Фактор Складова Зміст
Якість розробки
сценарію
Реалістичність
середовища
Наскільки віртуальне середовище відповідає реальному
світу, впливає на рівень занурення користувача
Логіка взаємодії
Інтуїтивно зрозумілі механіки взаємодії з об'єктами в
VR-середовищі підвищують залученість користувача
Деталізація
деталей
Продумані деталі та атмосферність сприяють створенню
більш переконливого досвіду.
Технічні
характеристики
Роздільна
здатність
Висока роздільна здатність зображення забезпечує чітке
та деталізоване зображення, зменшуючи дискомфорт для
користувача
Частота
оновлення
Висока частота оновлення зображення зменшує ефект
розриву зображення, що підвищує комфорт
використання VR-гарнітури
Затримка відгуку
Мінімальна затримка між діями користувача та
відповідною реакцією системи сприяє відчуттю
присутності
Психологічні
фактори
Імерсія
Рівень занурення користувача в віртуальне середовище
залежить від якості розробки сценарію, технічних
характеристик обладнання та індивідуальних
особливостей користувача
Емоційна
залученість
Здатність сценарію викликати емоційну реакцію у
користувача посилює ефективність навчання або терапії
Когнітивна
навантаження
Складність завдань, що виконуються користувачем у
VR-середовищі, повинна відповідати його когнітивним
можливостям
Індивідуальні
особливості
користувача
Вік
Діти та дорослі по-різному сприймають віртуальну
реальність

Досвід
використання VR
Попередній досвід використання VR-систем впливає на
адаптацію до нового середовища
Психологічні
особливості
Особливості особистості, такі як тривожність, можуть
впливати на сприйняття VR-досвіду
Контекст
використання
Мета
використання
Відповідність сценарію поставленим цілям (навчання,
терапія, розваги) визначає його ефективність
Тривалість сеансу
Тривалість сеансу VR може впливати на ефективність і
викликати втому.

Супровід фахівця
Наявність фахівця (психолога, тренера), який
супроводжує користувача під час сеансу, може
підвищити ефективність
Зворотній зв'язок
Інтерактивність
Можливість користувача впливати на розвиток подій у
віртуальному світі підвищує залученість
Зворотний зв'язок
системи
Інформація про результати дій користувача допомагає
йому краще розуміти свої успіхи та помилки

Важливим аспектом використанням VR-сценаріїв є дотримання певних правил та процедур з боку
психолога, а, отже, звертаємо увагу на наступні рекомендації щодо використання розроблених сценаріїв
при діагностуванні (табл.2).

49. Znanstvena misel journal №98/2025 49
Таблиця 2
Триєдина система використання VR-сценаріїв
Блоки системи Вимоги
Розробка сценаріїв
Сценарії повинні бути розроблені з урахуванням специфіки кожного розладу та
вікових особливостей клієнта

Сцени мають бути максимально реалістичними та відповідати типовим
ситуаціям, які можуть викликати тривогу, страх або інші емоції у клієнта
Необхідно передбачити можливість контролювати інтенсивність та тривалість
впливу стимулів змінювати параметри сценарію в реальному часі
Сценарії повинні включати різні рівні складності та різноманітні стимули, щоб
оцінити реакції пацієнта на різні ситуації
Проведення діагно-
стування
Перед початком процедури необхідно детально пояснити пацієнту мету дослі-
дження, а також забезпечити комфортне розташування та відсутність відволіка-
ючих факторів
Вибір сценаріїв для конкретного пацієнта здійснюється індивідуально, виходячи
з його скарг та діагнозу
Під час проходження сценаріїв необхідно фіксувати фізіологічні показники па-
цієнта (серцевий ритм, дихання, потовиділення), поведінкові реакції та вербальні
висловлювання
Отримані дані аналізуються в комплексі з іншими результатами психологічного
обстеження для постановки діагнозу та розробки індивідуальної програми
психокорекції
Технічні аспекти
Для проведення дослідження необхідно використовувати високоякісне VR-
обладнання, яке забезпечує максимальний ефект занурення
Перед початком дослідження необхідно переконатися в тому, що пацієнт не має
протипоказань до використання VR-технологій
Програмне забезпечення має дозволяти створювати та налаштовувати складні
VR-сценарії, а також фіксувати та аналізувати отримані дані

Особливу увагу слід приділити рекоменда-
ціям, яких слід дотримуватися психологу під час
проведення VR-сесії в обмежених або критичних
умовах:
- психолог має реагувати на зміни в емоцій-
ному стані респондента в реальному часі. Це може
вимагати адаптації тону голосу або швидкості про-
цесу. Маркерами мають бути зміна пульсу (як то
було показано в описі експерименту);
- психолог повинен пояснити технічні та без-
пекові аспекти VR (наприклад, як взаємодіяти з вір-
туальним світом або як зупинити сеанс);
- у VR сеансах важливо постійно слідкувати за
прогресом респондента у контексті терапевтичних
завдань;
- психолог повинен надавати можливість зро-
бити паузу, якщо респондент відчуває переванта-
ження або дискомфорт, і бути готовим завершити
сеанс при необхідності;
- після закінчення VR-вправ психолог має про-
вести бесіду з респондентом для обговорення від-
чуттів, висновків та вражень, що виникли під час
віртуального досвіду;
- психолог повинен знати про можливі психі-
чні або фізичні обмеження респондента, щоб уник-
нути негативних реакцій на VR;
- важливо забезпечити респондента можливі-
стю в будь-який момент вийти із VR або зробити
паузу, якщо той відчуває себе перевантаженим;
- віртуальну реальність потрібно використову-
вати як частину терапії, інтегруючи її з іншими ме-
тодами, а не як ізольований інструмент;
- психолог повинен добре розуміти технічні ас-
пекти VR та бути готовим допомогти респонденту
з налаштуванням обладнання та усуненням неспра-
вностей;
- при проєктуванні нових сценаріїв варто вра-
ховувати тривалість сесії, що можна описати запро-
понованим рівнянням.
Отже, ефективність VR-сценаріїв залежить від
комплексного впливу багатьох факторів. Для ство-
рення дійсно ефективних сценаріїв необхідно вра-
ховувати як технічні аспекти, так і психологічні
особливості користувачів та контекст викорис-
тання. Постійний розвиток технологій та наукових
досліджень дозволяє створювати все більш доско-
налі VR-досвіди, що відкривають нові можливості
для навчання, терапії та розваг.

Список літератури
1. Aspishi. URL: https://www.face-
book.com/share/GFjJQDmm94ZH5Ppg/ (дата зве-
рення 04.01.2025).
2. Вєтчанін Є., Горбатовський Д. Викорис-
тання вірйуальної реальності в освітньому процесі
а профорієнтаійні роботі на прикладі продукту
VRANALYTICS. Освітологічний дискурс, 2020, №
1 (28). С. 80-93.
3. Віртуальна та доповнена реальність: як
нові технології надихають вчитися. Освіторія.
URL: https://osvitoria.media/opinions/virtualna-ta-
dopovnena-realnist-yakoyu-mozhe-buty-suchasna-
osvita/ (дата зверення 11.01.2025).
4. Пода Т. Перспективи застосування техно-
логій віртуальної реальності та спеціальних віртуа-
льних середовищ у психологічних дослідженнях а
експериментальній психології. Актуальні про-
блеми психології. Збірник наукових праць. 2015,
Вип 43. С. 315-329.

50. Znanstvena misel journal №98/2025 50
SOCIAL SCIENCES

CREATION AND CLASSIFICATION OF DIGITAL RESOURCES OF SCIENTIFIC NATIONAL
LIBRARIES

Matviychuk L.
V.I. Vernadskyi National Library of Ukraine, Senior Researcher,
PhD (Social Communications)
DOI: 10.5281/zenodo.14721960

Abstract
The emergence and improvement of new forms and methods of presenting information provide an impetus
for the development of scientific and sociocultural field of society; determine the trends in the development of
social communications, domestic and global information space. The classification of modern types, forms and
methods of creating digital resources allows us to distinguish different methods of their preparation and outline
the circle of experts with a specialty in creating specific types of resources, study the special needs of users, ways
to ensure the development of society, and also develop such a direction of integration of activities of humanities
scholars and information technology specialists – as Digital Humanities.
Keywords: digitalization of scientific library, scientific and informational activities of libraries; Digital Hu-
manities.

The current stage of development of library func-
tions, in particular scientific and informational ones, is
clearly related to the digital transformation of the sci-
entific library activity. The leading role of the scientific
library in the organization and implementation of sci-
entific and information activities in present-day
Ukraine directly follows from the legislative frame-
work. In particular, the Law of Ukraine “On Scientific
and Technical Information” states, “Scientific and in-
formation activities are a set of actions aimed at meet-
ing the needs of citizens, legal entities and the state in
scientific and technical information, which consists in
its collection, analytical and synthetic processing, doc-
umentation, storage, search and dissemination” (the
Verkhovna Rada of Ukraine, 1993). Today's libraries
develop and provide users with virtual or traditional ac-
cess to verified information in the desired form. Librar-
ies issue many scientific and information publications,
which appear on the pages of websites and testify to the
intense activity of the scientific libraries of the NAS of
Ukraine. However, the main attention in the develop-
ment of the main information function of libraries – ac-
quisition, systematization of information sources, or-
ganization of storage and provision of immediate ac-
cess today is focused on the creation of electronic
resources.
The digitalization of society has led to the emer-
gence of new types of information services for science
and culture and the systematic publication of research
results, as well as interactive forms of scientific com-
munication. Accordingly, libraries have expanded their
activities in the field of scientific resource formation
and management, the development of new forms and
methods of resource use by expanding communication
capabilities for the introduction of knowledge into var-
ious areas of science, culture, education and by clarify-
ing the targeting of information. The entire information
and technological system of organizing a multi-faceted
library system is being reviewed to support scientific
research, improve the structure of scientific infor-
mation, create targeted databases, provide services to a
wide range of users, as well as the relevant principles
of scientific research and publishing activities, taking
into account the fundamental changes that have taken
place in current digital scientific communication.
The two largest scientific libraries, namely the na-
tional libraries within the National Academy of Sci-
ences of Ukraine – the Vernadsky National Library of
Ukraine (VNLU, Kyiv) and the V. Stefanyk National
Scientific Library of Ukraine in Lviv are, without a
doubt, the leading libraries in the Ukrainian library en-
vironment in all the above areas. These were the pro-
jects implemented by their scientific teams aimed at
creating a network of electronic resources that became
the basis for the classification of modern types, forms
and methods of creating digital resources presented
later in this paper. The historiographical basis for the
analysis were the papers of modern librarians, who,
firstly, reveal dealing with funds as a historical and cul-
tural heritage and a scientific resource [2; 3; 4; 5; 6; 7];
secondly, they highlight library digital projects, the fea-
tures of their creation, curatorship and support [1; 8; 9;
10], and, thirdly, generalize the library component in
up-to-date digital humanities [11].
Therefore, based on the analyzed library digital
projects, the structure of resources of national scientific
libraries at the highest level of classification can be pre-
sented as follows:
1. Scientific search and scientific reference elec-
tronic systems (electronic catalogs and bibliographic
databases), which significantly increase the efficiency
of providing the scientific community and government
agencies with bibliographic, bibliometric, and scien-
tometric information at various levels of information
representation. This is one of many new areas of re-
sources being prepared by academic libraries.
2. Full-text resources and databases of scientific
information, structured according to certain principles,
which replenish the global information space of scien-
tific knowledge and expand the scope of active use of
the scientific potential of the state. One of the directions
is the integration of information from these databases
into the European system of open science, the project

51. Znanstvena misel journal №98/2025 51
of which is being developed at the NAS of Ukraine and
other institutions, in particular, university education.
3. Organization of digital collections of library
cultural heritage, which is recognized as the national
cultural heritage of Ukraine, as well as the creation of a
digital fund of insurance copies, which will ensure the
formation of a new cultural space of Ukraine, which ac-
tively influences the formation and preservation of the
mentality of modern society during wartime and the
preservation of information for future generations.
Providing digital full-text copies as an insurance re-
source and a new type of service for users of cultural
heritage is one of the crucial tasks today. Currently, ac-
tive research and creation of cultural heritage resources
are underway in Ukraine in the national libraries of the
NAS of Ukraine, which is reflected in numerous papers
and monographic theses by employees of the Institute
of Information Technologies of the Vernadsky National
Library of Ukraine.
This structure has developed subsystems of digital
resources aimed at fulfilling the functions of libraries
and society's orders in relevant information.
One of the new methodological transformations
should be considered the integration of the work of li-
brary and research fellows with specialists in the field
of information technology in joint work with thematic
full-text resources, the development of the structure of
knowledge and its information representation thanks to
digital technologies. We are talking about Digital Hu-
manities – one of the new directions of scientific and
information work, which allows us to withstand the
challenges of today for the further existence of libraries
in an active information space.
Library specialists provide complex functional re-
sponsibilities at the expert level related to the imple-
mentation of digital projects. This primarily concerns
the participation of scientific libraries in digital socio-
humanitarian projects related to the creation of re-
sources of national memory and cultural heritage. Joint
teams of such specialists allow for the most effective
provision of verified information based on scientific
expertise of cultural heritage for its storage, use and full
perception in the sociocultural space.
Contemporary libraries provide users with virtual
or traditional access to verified information in the de-
sired form. The digitalization of society has led to the
emergence of new types of information services for sci-
ence and the systematic publication of research results
and interactive forms of scientific communication, in-
cluding in a popular science form in the media space.
Libraries have accordingly expanded their activities in
the field of scientific resource formation and manage-
ment, new forms and methods of resource use, expan-
sion of communication opportunities for the introduc-
tion of knowledge into various areas of science, culture,
and education.
The accumulated experience of implementing
large-scale projects on digitizing library collections and
creating resources for modern science indicates the
need for legislative overcoming the limitation of their
effectiveness by law on the protection of copyrights for
modern works.
The contemporary information society causes sig-
nificant changes in the field of scientific communica-
tion and scientific and information activities of scien-
tific libraries, including in the sociocultural field. A sig-
nificant expansion of the possibilities of information
exchanges between the entities of science and culture
as an innovative process due to the development of
communication technology not only accelerates the
process of dissemination of scientific information, but
also contributes to the emergence of new types and
forms and means of communication in the scientific
space, the use of information content expands the pos-
sibilities for development not only of science and cul-
ture, but also of society in general. The rapid growth of
information volumes due to the emergence and expan-
sion of the digital information space and the significant
simplification of the everyday use of state-of-the-art
technology for creating and distributing data have con-
firmed the ever-growing role of libraries as versatile,
professional institutions capable of meeting the needs
of society in verified information in the most efficient
and convenient way. This is the issue of processing in-
formation and organizing access to it.
An important phenomenon of the use of digital
technology and communications by libraries in the field
of science and culture is that the cultural space itself, its
content and communication capabilities, are radically
changing, filling it with new systematized information
that appears due to studying the retrospective funds by
libraries that have accumulated historically and are cur-
rently insufficiently introduced into scientific and cul-
tural circulation. This information contributes to a sig-
nificant replenishment with up-to-date information
about the development of science, culture and educa-
tion of the historical past, about historical events, prom-
inent representatives, the development of social struc-
tures, etc., which were hushed up or distorted in previ-
ous years. Replenishment with reliable information is
of extreme importance in the context of changes in the
state priorities of Ukraine in the formation of the na-
tional and civilizational mentality of ordinary citizens,
public consciousness, as well as use in specific scien-
tific and educational work.
This work requires libraries to improve systemati-
cally, as they are constantly replenishing their funds
with new information through constant acquisition of
archival funds, manuscript heritage, and modern scien-
tific, artistic, political, and economic publications,
newspapers and magazines, and other socially signifi-
cant information. The scientific knowledge, the eco-
nomic and political sphere of society, the technological
development of society are being improved, and the
structure of the sociocultural space, which also receives
meaningful development, improves as well. Scientific
libraries form collections and electronic resources in all
fields of knowledge. Library types, forms and methods
of information also acquire the opportunity to present,
among other things, their scientific achievements, pop-
ularize their activities, expand, and deepen cultural ex-
changes of libraries with entities of cultural activity
both within the state and outside it.

52. Znanstvena misel journal №98/2025 52
References
1. Бібліотечні портали знань: монографія /
відп. ред. С. С. Гарагуля. Київ, 2022. 378 с.
2. Інститут архівознавства Національної біб-
ліотеки України імені В. І. Вернадського: форму-
вання та дослідження Архівного фонду Національ-
ної академії наук України (2000–2020): монографія
/ відп. ред. О. С. Онищенко. Київ, 2021. 350 с.
3. Інститут рукопису Національної бібліо-
теки України імені В.І. Вернадського: формування
фонду, науково-дослідницька та науково-інформа-
ційна діяльність, створення електронного ресурсу
(2000–2021): монографія / відп. ред. Л. А. Дубро-
віна. Київ, 2021. 516 с.
4. Історико-культурні фонди Інституту кни-
гознавства Національної бібліотеки України імені
В. І. Вернадського: дослідження, організація дос-
тупу та створення електронного ресурсу (2000–
2020): монографія / відп. ред. Г. І. Ковальчук. Київ,
2021. 616 с.
5. Національна бібліотека України імені В. І.
Вернадського: бібліотекознавство та бібліотечна
діяльність в інноваційному процесі розвитку (2002–
2020): монографія / відп. ред. О. М. Василенко.
Київ, 2022. 507 с.
6. Національна бібліотека України імені В. І.
Вернадського: розвиток національної бібліографії,
біографічних досліджень та науково-бібліографіч-
ної діяльності (2000–2019): монографія / відп. ред.
В. І. Попик. Київ, 2019. 252 с.
7. Національна бібліотека України імені В. І.
Вернадського у перше десятиліття незалежності
України (1991–2002): монографія / ред. Л. А. Дуб-
ровіна. Київ, 2019. 452 с.
8. Цифрові бібліотечно-інформаційні ресурси
у розбудові наукового сегменту національного ін-
формаційного простору: монографія / відповід. ред.
К. В. Лобузіна. Київ, 2021. 420 c.
9. Цифрові бібліотечні продукти і послуги в
інформаційному забезпеченні державного розви-
тку: аналітична записка / відп. ред. Л. А. Дубровіна.
Київ, 2023. 75 с.
10. Цифрові бібліотечні ресурси та сервіси
підтримки наукових досліджень: сучасні підходи та
роль у науковій комунікації: аналітична записка /
відп. ред. Л. А. Дубровіна. Київ, 2020. 60 с.
11. Дубровіна Л. А., Лобузіна К. В., Онищенко
О. С., Боряк Г. В. Цифрова гуманітаристика та бази
даних документальної культурної спадщини в біб-
ліотеках України. Рукописна та книжкова спад-
щина України. 2020. Вип. 25. C. 290-309.

53. Znanstvena misel journal №98/2025 53
TECHNICAL SCIENCES
НОВІ ПІДХОДИ ДО ОЦІНКИ ФРАГМЕНТАЦІЇ ВІДБИТОЇ ВИБУХ ОМ ГІРНИЧОЇ МАСИ НА
УСТУПІ КАРʼЄРУ

Іщенко К.С.
Доктор технічних наук, старший науковий співробітник відділу геомеханічних основ
технологій відкритої розробки родовищ Інституту геотехнічної механіки
ім. М.С. Полякова Національної академії наук України,
Дніпро, Україна
https://orcid.org/0000-0003-2237-871X
Коновал В.М.
Доктор технічних наук, доцент кафедри промислового та цивільного будівництва
Черкаського державного технологічного університету,
Черкаси, Україна
https://orcid.org/0000-0002-6740-6617
Пономаренко І.О.
Кандидат технічних наук, асистент кафедри промислового та цивільного будівництва
Черкаського державного технологічного університету, Черкаси, Україна
https://orcid.org/0000-0003-4296-3975
Логвина Л.О.
Молодший науковий співробітник відділу геомеханічних основ
технологій відкритої розробки родовищ Інституту геотехнічної механіки
ім. М.С. Полякова Національної академії наук України, Дніпро, Україна
https://orcid.org/0000-0001-9910-6865
Ніколєнко Є.В.
Молодший науковий співробітник відділу геомеханічних основ
технологій відкритої розробки родовищ Інституту геотехнічної механіки
ім. М.С. Полякова Національної академії наук України, Дніпро, Україна
https://orcid.org/0009-0005-8562-7535
Соловйова Т.М.
Інженер відділу геомеханічних основ технологій відкритої
розробки родовищ Інституту геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова
Національної академії наук України, Дніпро, Україна

NEW APPROACHES TO EVA LUATION OF REFLECTED FRAGMENTATIONTHE EXPLOSION
OF THE MINING MASS AT THE QUARRY'S STEP

Ishchenko K.,
Doctor of Technical Sciences (D.Sc), Senior Researcher in Department of Geomechanical of Mineral
Opencast Mining Technology, Institute of Geotechnical Mechanics named by N. Poliakov of National Academy
of Sciences of Ukraine (IGTM NAS OF UKRAINE), Dnipro, Ukraine
https://orcid.org/0000-0003-2237-871X
Konoval V.,
Doctor of Technical Sciences (D.Sc), Associate Professor of the Department of Civil and Industrial Con-
struction Chrkassky State Technologicny University, Chrkassy, Ukraine
https://orcid.org/0000-0002-6740-6617
Ponomarenko I.,
Candidate of Technical Sciences (Ph.D), Assistant Lecturer of the Department of Civil and Industrial Con-
struction Chrkassky State Technologicny University, Chrkassy, Ukraine
https://orcid.org/0000-0003-4296-3975
Lohvyna L.,
Junior Researcherin in Department of Geomechanics of Mineral Opencast Mining Technology, Institute of
Geotechnical Mechanics named by N. Poliakov of
National Academy of Sciences of Ukraine (IGTM NAS OF UKRAINE), Dnipro, Ukraine
https://orcid.org/0000-0001-9910-6865
Nikolenko E.,
Junior Researcherin in Department of Geomechanics of Mineral Opencast Mining
Technology, Institute of Geotechnical Mechanics named by N. Poliakov of
National Academy of Sciences of Ukraine (IGTM NAS OF UKRAINE), Dnipro, Ukraine
https://orcid.org/0009-0005-8562-7535
Soloviova T.
Master in Department of Geomechanics of Mineral Opencast Mining
Technology, Institute of Geotechnical Mechanics named by N. Poliakov of
National Academy of Sciences of Ukraine (IGTM NAS OF UKRAINE), Dnipro, Ukraine
DOI: 10.5281/zenodo.14721962

54. Znanstvena misel journal №98/2025 54
Анотація
У статті розглянуто результати досліджень по оцінці розподілу гранулометричного складу зруйнова-
ної гірничої маси після масового вибуху на уступі кар’єру ООО «Уманський гранітний кар’єр» з викорис-
танням моделі U-CARFnet і U-Net шляхом сегментації зображень фрагментів зразків порід на основі ме-
ханізму зорової уваги, модуля залишкового дослідження і функції втрати фокуса. Проведена порівняльна
оцінка запропонованої моделі з традиційними методами сегментації зображень. Для покращення сегмен-
тації зображень фрагментів зразків порід використано метод максимальної міжкласової дисперсии гене-
тичного алгоритму на базі покращеного алгоритму Otsu. Результати експерименту показали високу точ-
ність і працездатність модели U-CARFnet, яка досягла 97,11% з середньою похибкою 5,50% в порівнянні
з традиційним методом сегментації зображень. Запропонований підхід забезпечує ефективність статисти-
чного аналізу зображень відбитої гірничої маси. Якість відбитої вибухом породи на уступі кар’єру оціню-
вали по середньому куску з використанням методів U-CARFnet та WipFrag, які обробляли за допомогою
компʼютерної програми WipFrag©Win Version 2.6. Результати обробки даних гранулометричного складу
представлені у вигляді кривої розподілу, гістограми і даних гранулометричного складу по класам (в %).
Abstract
The article reviews the results of research on the assessment of the distribution of the granulometric compo-
sition of the destroyed rock mass after a mass explosion at the quarry ledge of LLC "Uman Granite Quarry" using
the U-CARFnet and U-Net models by segmenting images of rock sample fragments based on the visual attention
mechanism, the residual research module and the focus loss function. A comparative evaluation of the proposed
model with traditional image segmentation methods was carried out. To improve the segmentation of rock sample
fragment images, the maximum interclass variance method of the genetic algorithm based on the improved Otsu
algorithm was used. The experimental results showed high accuracy and efficiency of the U-CARFnet model,
which reached 97.11% with an average error of 5.50%. compared to the traditional image segmentation method.
The proposed approach ensures the effectiveness of statistical analysis of images of the reflected rock mass. The
quality of the blasted rock on the quarry ledge was determined on an average piece using the U-CARFnet and
WipFrag methods, which were processed using the WipFrag©Win Version 2.6 computer program. The results of
processing the grain size distribution data are presented in the form of a distribution curve, a histogram, and data
on the grain size distribution by class (in %).
Ключові слова: гірська порода, вибух, гранулометричний склад, сегментація зображень, генетичний
алгоритм, кар’єр.
Keywords: rock, explosion, grain size distribution, image segmentation, genetic algorithm, quarry.

1. Вступ. Зі збільшенням вимог до транспорт-
них послуг: будівництво високоякісних автомагіст-
ралей, пасажирських та вантажних перевезень залі-
зницями, міського метрополітену, які швидко роз-
ширюються та будуються, можуть бути реалізовані
застосуванням сучасної буропідривної технології.
Вона стала поширеним методом при будівництві
цих об'єктів завдяки відпрацьованій технології,
простоті освоєння та низькій вартості.
Однак, якщо при підготовці буропідривних ро-
біт не будуть враховані і точно проаналізовані гео-
логічні умови масиву гірських порід, це може при-
звести до неякісних результатів вибухових робіт і
призведе до нерівних контурів уступу кар'єру, під-
готовчої виробки (тунелю), заколів і навісів та нері-
вномірності дроблення гірських порід. Якість від-
битої гірничої маси є найбільш поширеним показ-
ником ефективності вибухових робіт, що може
значно вплинути на продуктивність роботи транс-
портного обладнання (екскаватора) при її екскава-
ції та безпеці гірничих робіт. Тому швидка та точна
оцінка ефективності вибуху має вирішальне зна-
чення для подальшої розробки плану ведення гір-
ничих робіт, обґрунтування параметрів буропідри-
вних робіт, вибору використаного обладнання та
порядок виконання технологічних процесів.
Щоб оцінити ефективність буропідривного ме-
тоду, вчені провели багато експериментальних дос-
ліджень, теоретичного аналізу та чисельного моде-
лювання динамічного впливу вибуху на гірський
масив. Ефективність буровибухових робіт всебічно
оцінюється за первинними показниками, таким як
безпека, якість та економічні переваги в процесі пі-
дривання і вторинним показниками, таким як роз-
мір відбитої гірничої маси. А через те, що при
оцінці якості відбитої гірської маси в даний час ви-
користовуються сучасні цифрові фото відеокамери
з високою роздільною здатністю отриманих знімків
розвалу відбитої вибухом гірської маси, то отри-
мання якісної сегментації зображень фрагментів
гірських порід є актуальним науково-прикладним
завданням.
Метою роботи є дослідження по обґрунту-
ванню ефективних і точних методів сегментації зо-
бражень для зниження часу оперативної оцінки
ефективності буропідривних робіт для подальшого
коригування їх параметрів в умовах кар’єру.
Методи досліджень. Для зниження часу опе-
ративної оцінки ефективності буропідривних робіт
і подальшого коригування їх параметрів для конк-
ретних умов кар’єру шляхом сегментації зображень
фрагментів зразків порід використано моделі U-
CARFnet і U-Net на основі механізму зорової уваги,
модуля залишкового дослідження і функції втрати
фокуса. Для сегментації країв деяких з'єднаних
фрагментів зображень використано метод водороз-
ділу на основі маркерів для виконання вторинної
сегментації на порогово-сегментованому зобра-
женні методом генетичного алгоритму на базі пок-
ращеного алгоритму Otsu. Якість відбитої вибухом
породи на у уступі кар’єру оцінюють по серед-
ньому куску з використанням методів U-CARFnet
та WipFrag і обробляють за допомогою компʼютер-
ної програми WipFrag©Win Version 2.6. Результати

55. Znanstvena misel journal №98/2025 55
обробки даних гранулометричного складу предста-
вляють у вигляді кривої розподілу, гістограми і да-
них гранулометричного складу по класам (в %).
2. Аналіз останніх досліджень та публікацій.
Розподіл фрагментів вибуху за розмірами та відсот-
ковий вміст відбитої гірничої маси є найважливі-
шими показниками при оцінюванні ефективності
вибухових робіт на кар'єрах. Точність статистич-
ного аналізу фрагментів відбитої гірничої маси
життєво важлива ефективність гірничодобувного
виробництва та проектування вибухових робіт.
В даний час на більшості кар'єрів розмір фраг-
ментів відбитої гірничої маси визначається шляхом
ручного виміру з оцінкою їх неозброєним оком. Че-
рез висоту уступу куски породи, що утворюються
при масовому вибуху, можуть покрити велику
площу. Ручна оцінка розподілу фрагментів відбитої
гірської маси вибухом трудомістка, неефективна і
неточна. Однак за тривалих вимірів фрагментів від-
битої гірської маси вибухом існують серйозні поте-
нційні загрози безпеці. В результаті швидкого роз-
витку комп'ютерного програмного забезпечення те-
хнологія обробки зображень досягла значних
успіхів і в даний час широко застосовується в гірсь-
кій справі [1] з використанням порогової сегмента-
ції зображень відбитої гірської маси, запропоновані
Lu Z. M. et al [2]. Також використано інші модифі-
ковані методи експертами Dong K., & Jiang D. [3] та
вченими Chalfoun J., et al [4].
Загалом із зображенням фрагментів відбитої
гірської маси вибухом на кар'єрах часто виникають
проблеми, такі як: накладення тіней через нерівно-
мірне освітлення, нечіткі контури через частинки
ґрунту на поверхні відбитої гірської маси, прили-
пання і скупчення шматків породи між собою за
присутності у гірському масиві різних відкладень
(глини, піску). В результаті точну інформацію про
зображення неможливо отримати з використанням
згаданих підходів до обробки зображень, тому
важко надати точні дані для подальшого розпізна-
вання зображень.
У зв'язку з швидким розвитком сучасних тех-
нологій обробки експериментальних даних вони
знайшли застосування в різних галузях завдяки
своїй здатності вивчати конкретні функції на основі
великого обсягу отриманих даних. Navab N. et al [5]
вперше запропонували мережу U-Net зі структурою
кодер-декодер, яка була застосована для сегмента-
ції зображень осередків та реалізована при високо-
точній цільовій сегментації з невеликою кількістю
осередків. Raza S. E. A., et al [6], Oktay O., et al [7] і
Sevastopolsky A., et al [8] успішно використовували
цю технологію у суміжних галузях знань, напри-
клад, медицині.
Застосування надточної нейронної мережі
(CNN), заснованої на моделях глибокої оцінки ре-
зультатів досліджень, що широко застосовувалися
при сегментації медичних зображень. Через схо-
жість між сегментацією гірської породи в геотехні-
чній інженерії та сегментацією органів (особливо
сегментацією клітин) широко почали застосовува-
тися в дослідженнях із сегментації та розпізнавання
зображень фрагментів відбитої вибухом гірської
породи. Традиційними алгоритмами важко відріз-
нити об'єкти від фону на зображеннях гірської по-
роди під час аналізу розміру часток мінералів у
складних умовах. Zhan Y., & Zhang G. [9] запропо-
нували метод сегментації гірської породи з викори-
станням кумулятивних кривих розподілу грануло-
метричного складу та застосували його для позиці-
онування та розпізнавання фрагментів гірської
породи у кількох варіантах. Тим часом традиційна
модель, розроблена на основі запропонованого ме-
тоду перетворення U-Net враховує невраховані
втрати отриманої інформації під час сегментації зо-
бражень відбитої вибухом гірської породи. Xiao D.,
et al [10] запропонували модель RDU-Net для визна-
чення розміру фрагментів відбитої вибухом гірсь-
кої породи під час транспортування її на конвеєрній
стрічці. Інші підходи щодо фрагментації (класифі-
кації) відбитої вибухом гірської породи запропону-
вали Lapshyn Y. and Shevchenko O. [11-13] шляхом
моделювання процесів грохочення з подвійним ві-
броударним збудженням для поділу по крупності
мінеральної сировини, що важко класифікується.
Застосування запропонованого методу дозволило
знизити граничну крупність переробленої зволоже-
ної сировини до 0,05-0,1 мм. Дослідженнями дове-
дено, що в оцінці сегментації зображень розвалу
гірської породи запропонована модель DUNet пере-
вершувала за ефективністю модель U-Net. Duan J.,
et al [14] розробили швидкодіючу мережу U-Net для
досліджень з виявлення та сегментації зелених ко-
тунів залізної руди на зображеннях. Розміри части-
нок сірих гранул визначали шляхом поділу гранул
за допомогою моделі концентричного кола та ви-
значення форми гранул за допомогою апроксимації
еліпсом. Olivier L. E., et al [15] запропонували мо-
дель VGG16 для оцінки гранулометричного складу
руди. Mustafa N., et al [16] провели сегментацію ро-
довищ залізної руди з використанням зображень
високого рівня, отримані шляхом дистанційного зо-
ндування на основі Res-U-Net. X. Liu X., et al [17]
представили модель U-Net для розширеного дослі-
дження сегментації зображень, а результати були
перетворені на двійкову форму та введені в надто-
чну мережу Res-Unet для досягнення остаточних
результатів сегментації, які були проілюстровані
OpenьCV. Вони вирішили проблему низької якості
(точності) сегментації, спричинену злипанням фра-
гментів кусків гірської породи та темними облас-
тями на зображеннях. H. Yang et al [18] запропону-
вали покращену U-Net для сегментації зображень
кусків гірської породы з VGG-16 в якості кодера.
Liu Y., et al [19] запропонував ефективну модель се-
гментації, засновану на адгезії та перекритті між ку-
сками гірської породи, шляхом поділу та інтеграції
п'яти класичних моделей глибокого дослідження
сегментації, порівняння результатів їх ефективно-
сті та введення нової функції втрат. Дослідження
також було розширено за рахунок включення сема-
нтичної сегментації зображень під час дослідження
шліфів під мікроскоп. Filippo M. P., et al [20] про-
вели такі ж дослідження щодо семантичної сегмен-
тації прозорих та непрозорих мінералів з епоксид-
ної смоли на мікрофотографіях шліфів у відбитому
світлі з використанням моделі DeepLabv3+. Yang

56. Znanstvena misel journal №98/2025 56
Z., et al [21] проаналізували розподіл частинок за
розмірами фрагментованої породи на основі сегме-
нтації супер піксельного зображення. Koh E. J., et al
[22] порівняли продуктивність двох типів алгорит-
мів сегментації, Mask R-CNN і SOLO v2, щоб подо-
лати обмеження на тонких зрізах шліфів, отже, при-
скорити ідентифікацію межі між зернами з наступ-
ною класифікацією мінералів. Lu Bo, et al [23]
також використовували розпізнавання кольорових
зображень для сегментації (виділення мінералів)
подрібненої гірничої маси на конвеєрній стрічці.
Багато досліджень з оцінки якості відбійки
гірських порід у промислових умовах були прове-
дені вченими за допомогою аналізу розпізнавання
зображень. Крім того, було розроблено систему
взаємодії людини та комп'ютера для підвищення
точності розпізнавання, прискорення швидкості
розпізнавання та досягнення калібрування в реаль-
ному часі [24–27] та фотограмметричну систему,
засновану на зіставленні зображень фрагментації
відбитої гірської маси [28].
Сучасні методи, що використовують відеозоб-
раження та методи обробки комп'ютерних зобра-
жень, мають можливість для точного та ефектив-
ного аналізу фрагментації відбитих вибухом гірсь-
ких порід [29].
Більшість існуючих методів використовува-
лися для отримання розподілу фрагментації тріщи-
нуватої породи шляхом отримання характеристик
структури зображення. Дослідники в основному
використовували моделі гаусової мережі [30], кое-
фіцієнти перетворення Фур'є, локальні бінарні
моди та фільтри Габора [31] для отримання даних
про розподіл розмірів фрагментації тріщинуватих
порід. Hamzeloo [32] розробив модель нейронної
мережі на основі комп'ютерного моделювання сег-
ментації та обробки тріщинуватої породи.
Численні дослідники намагалися вирішити ви-
щезгадані проблеми з допомогою різних алгорит-
мів. Ji [33] використовував алгоритм ACE + CLAHE
для обробки зображень розміру відбитих вибухів
гірських порід у тунелях, що дозволило точно ви-
значити розмір кусковатості відбитих вибухом гір-
ських порід, незважаючи на нерівномірне освіт-
лення. Purswani [34] використав кластерний аналіз
методів комп'ютерного моделювання для сегмента-
ції обробки зображень пористих середовищ. Guo
[35] ввів метод бінаризації Phansalkar і запропону-
вав метод маркування вихідних точок водорозділу,
заснований на міцності контуру скельного масиву,
з метою створення швидкого та точного методу ви-
значення розміру шматків гірських порід. Обмежу-
ючим фактором у методах вимірювання шматків
гірських порід є їх швидкість, оскільки повільніші
процеси вимірювання можуть вплинути на зага-
льну роботу гірничодобувних підприємств [36].
Порогова сегментація, що найбільш широко
використовується в методах сегментації зображень,
включає вибір оптимального порогового значення,
що забезпечує основу для подальшої класифікації
та розпізнавання. Однак вибір оптимального по-
рогу для досягнення найкращого ефекту сегмента-
ції завжди був проблемою в пороговій сегментації.
Крім того, спеціалізована природа аналізу зобра-
жень гірських порід обмежує доступність фахівців,
як з досвідом у галузі вибухових робіт, так і з мож-
ливостями розробки програмного забезпечення, за-
лишаючи користувачам менше варіантів вибору су-
часного програмного забезпечення для обробки зо-
бражень результатів вибухових робіт.
У спробі подолати обмеження поточних мето-
дів аналізу розміру вибухових блоків у цій статті
представлено покращений генетичний алгоритм і
алгоритм Otsu для попередньої сегментації зобра-
жень зруйнованих вибухом блоків гірських порід.
Цей підхід вирішує проблему надмірної сегментації
у традиційних методах порогової сегментації та по-
кращує сегментацію країв піксельних блоків.
Розробка програмного забезпечення для ана-
лізу результатів вибухових робіт дозволяє оціню-
вати ефективність вибуху на основі ключових пока-
зників, таких, як гістограма блоковості гірських по-
рід, що відбиваються вибухом, і кумулятивна крива
розподілу гранулометричного складу. Це дозволяє
швидко виявляти та ідентифікувати зруйновану ви-
бухом гірську масу, забезпечуючи технічну підтри-
мку для оптимізації параметрів вибухових робіт. З
рештою, цей підхід спрямований на зниження ви-
трат на будівництво та підвищення ефективності
вибухових робіт у вирішенні інженерних завдань.
У цьому дослідженні пропонується нова мо-
дель сегментації зображень U-CARFnet, заснована
на механізмі уваги, модулі компʼютерного аналізу
та функції втрати фокусу внаслідок втрати інфор-
мації у розподілі розмірів фрагментів зруйнованої
вибухом гірської маси та їх обробки, спричиненої
традиційною сегментацією зображень. Сегментація
зображень може вирішити труднощі з отриманням
інформації про фрагментацію гірської маси, відби-
тої вибухом у кар'єрах та забезпечити їх ефектив-
ність для прогнозування фрагментації гірської маси
відбитої вибухом для оптимізації параметрів вибу-
хових робіт.
3. Викладення основних результатів дослі-
джень
3.1 Геологічні умови видобутку корисних
копалин
В якості об'єкту досліджень обрано масиви мі-
цних гірських порід складної будови – Звірківське
родовище гранітів, які розробляються у кар'єрі ТОВ
«Уманський гранітний кар’єр». На основі геологіч-
них досліджень оголення гірських порід у кар'єрі
вони представлені сірими і рожевими дрібнозерни-
стими гранітами середньої тріщинуватості міцні-
стю f = 12-16 балів за шкалою проф. М.М. Протод'-
яконова. Рівень води в свердловинах досягає 1,0-2,0
м при середній обводненості масиву 15-20%. Вибу-
хові роботи у кар'єрі проводить ПрАТ «Украгрови-
бухпром». Загальна панорама кар’єру представлена
на рис.1.

57. Znanstvena misel journal №98/2025 57

Рисунок 1 – Загальна панорама кар’єру ТОВ «Уманський гранкарʼєр»

Для встановлення основних характеристик трі-
щинуватості гранітного масиву в межах гірничого
відводу кар'єру ТОВ «Уманський гранітний
кар’єр», згідно до розробленої в ІГТМ НАН Укра-
їни разом з Черкаським ДТУ методики і “Методич-
них рекомендацій по обґрунтуванню раціональних
параметрів БПР ... ” [37], була проведена стереофо-
тозйомка оголених порід на горизонті, прийнятому
для промислових випробувань раціональних пара-
метрів БПР розроблених способів вибухового руй-
нування гірських порід складної будови [38-41]
(блок №1, гор. +108 м.) з наступним дешифруван-
ням фотознімків поверхні уступу кар’єру (рис. 2).
Після обробки даних отримані усереднені параме-
три основних систем тріщин на кар'єрі ТОВ «Ума-
нський гранітний кар’єр» (табл. 1).
Для оцінки впливу визначених основних пара-
метрів систем тріщин на характер вибухового руй-
нування анізотропного масиву, вздовж лінії вибою
були пробурені і підірвані шпури діаметром від 36
до 43 мм і глибиною від 1 до
1,5 м. В якості ВР використовували патронований
Анемікс-70.
По визначеним параметрам великої а і малої b
осі воронки вибуху, а також її орієнтації до сторін
Світу був розрахований коефіцієнт анізотропії
К = a/b згідно «Методичних рекомендацій по обґру-
нтуванню раціональних параметрів БПР» [37], який
склав 1,16. З урахуванням величини коефіцієнту К
були скореговані параметри сітки свердловин від-
повідно з діючим паспортом буропідривних робіт
на експериментальній ділянці блоку.

Рисунок 2 – Вид блоку з елементами залягання тріщин на оголеній ділянці укосу уступу кар’єру

58. Znanstvena misel journal №98/2025 58
Таблица 1
Характеристика основних систем тріщин на карʼєрі ТОВ «Уманський гранітний кар’єр»
Найменування
систем тріщин
(номенклатура
Клооса)
Кофіцієнт
тріщинуватості
Відстань між
стінками
тріщин,
мм
Відстань між
окремими
тріщинами,
м
Ширина зони
підвищеної
тріщинуватості, м
Відстань
між
центрами
зон, м
Поздовжні
тріщини
стискання –
тріщини S
2 ÷ 4 0,012 ÷ 0,16 0,15 ÷ 2,9 50 ÷ 70 50-76
Поперечні
тріщини відриву
– тріщини Q
2 ÷ 5 1,2 ÷ 4,5 1,3 ÷ 6,8 60 ÷ 80 65-80
Горизонтальні
тріщини
розвантаження –
тріщини L
4 ÷ 8 0,05 ÷ 0,15 0,5 ÷ 1,5
зони підвищеної
тріщинуватості ві-
дсутні
–

Замість сітки 33 м було прийнято 3,53,5 м.
Відповідно до змінених параметрів сітки свердло-
вин, а також з урахуванням виявлених на одному з
експериментальних блоків зон підвищеної тріщи-
нуватості (орієнтованих ортогонально лінії вибою),
в масиві на уступі блоку висотою 18 м бурили све-
рдловини діаметром 110 мм і глибиною 16 м (згідно
з паспортом буропідривних робіт). В результаті
було пробурено 149 свердловин. При цьому дов-
жина свердловинного заряду становила 13 м, а дов-
жина набивки – 3 м.
При цьому блоки, які підлягають руйнуванню
ділилися на експериментальні та контрольні діля-
нки. На контрольних ділянках заряджання свердло-
вин, пробурених по сітці 33 м, проводилося зви-
чайним способом з формуванням свердловинних
зарядів суцільної конструкції. На експерименталь-
них ділянках зарядження свердловин здійснюва-
лося за сіткою 3,53,5 м з формуванням комбінова-
них свердловинних зарядів змінного перерізу в зоні
монолітних порід. На межі блоку з тильної його ча-
стини свердловинні заряди чергувалися між собою
і мали форму трикутної та квадратної призм.
На рис. 3 приведена схема розташування свер-
дловин і комутація зарядів на уступі карʼєру ТОВ
«Уманський гранітний кар’єр».


1 – поверхня уступу; 2 – вибухові свердловини; 3 – свердловинні уповільнювачі
Рисунок 3 – Схема розміщення свердловин та комутація зарядів на уступі карʼєру ТОВ «Уманський гра-
нітний кар’єр»

Після цього встановлюють перший проміжний
детонатор з тротилової шашки Т-400Г (2 шт.). Далі
в центральну частину свердловини, що залишилася,
встановлюють секцію конверсійного ЕВР типу
ДКРП-4 з піроксиліновим порохом. У проміжок
між поверхнею свердловини та зарядом подають
наступну порцію ЕВР та встановлюють другий
(верхній) детонатор Т-400Г (2 шт.).
На завершальному етапі свердловину гермети-
зують набивкою із бурового штибу. Потім у сверд-
ловинах, пробурених у тильній частині масиву
уступу, на ділянці з протяжними зонами підвище-
ної тріщинуватості формують подовжені заряди у
вигляді квадратної та трикутної призм. Профіль
свердловинних зарядів виготовляють із щільного
поліетилену. Зарядку свердловин проводять у такій
послідовності, як і для зарядів зі змінним попереч-
ним перерізом (рис. 4).
Ініціювання зарядів велося з використанням
неелектричної системи НСІ "Імпульс", а внутрішні
свердловинні уповільнення здійснювалися за допо-
могою пристроїв типу ЕД 8Ж, УНС -С-500-16,
УНС-ПА-25-10, УНС-ПА-40-10, УНС-ПА-0-10 та
ДШЕ-9. Пристрої з'єднувалися з головним патро-
ном-бойовиком, що підриває, за допомогою хвиле-
водів неелектричної системи НСІ "Імпульс".

59. Znanstvena misel journal №98/2025 59
Заряди на уступі блоку гірських порід були ко-
мутовані у групи, з'єднані за діагональною схемою
з використанням зустрічного ініціювання.
Під час проведення масового вибуху сумарна
маса ЕВР (Анемікс-70) становила 23250 кг (планова
величина 23500 кг). Економія ЕВР склала 250 кг.
У результаті промислових випробувань запро-
понованої технології ведення вибухових робіт на
кар'єрі ТОВ «Уманський гранітний кар’єр» було
відбито 19003 м
3
гірських порід. У цьому вихід гір-
ничої маси з 1 м свердловини становив 8,4 м
3
, а об-
сяг бурових робіт – 2260,5 м
3
.
Після масового вибуху на ділянці уступу кар'-
єру було проведено фотозйомку фрагментів відби-
тої гірської маси з фіксуванням даних різних кусків
гірської породи (рис. 5). У цьому дослідженні набір
зображень кусків породи виконано за допомогою
мобільних телефонів. Модель та конфігурація мобі-
льного телефону – Vivo X21, який оснащений осно-
вною камерою 2x12 мегапікселів (24 мегапікселі зі
світлочутливими елементами) на задній панелі та
додатковою камерою 5 мегапікселів.



а) б)


в) г)
а – зарядка свердловин ЕВР; б – підготовка детонаторів; в – зарядка свердловин ЕВР і розміщення про-
міжного детонатора; г – зарядка свердловин ЕВР і розміщення в свердловині верхнього детонатора (па-
трон-бойовик із тротилової шашки Т-400)
Рисунок 4 – Послідовність зарядки свердловин на уступі блоку


Рисунок 5 – Зображення розвалу відбитої вибухом гірничої маси на
різних ділянках уступу карʼєру

60. Znanstvena misel journal №98/2025 60
3.2 Теоретична частина.
В даний час комп'ютерний метод розрахунку
розміру блоку з використанням функції розпізна-
вання зображень економить багато часу і забезпе-
чує корисну та ефективну підтримку даних для бу-
дівництва проекту. Метод, заснований на комп'ю-
терній обробці зображень, уникає недоліків
традиційного методу вимірювання та став дослід-
ницькою точкою в галузі інтелектуальних вибухо-
вих робіт та інтелектуального ведення вибухових
робіт в останні роки.
Тому вивчення ефективних і точних методів
сегментації зображень, які мінімізують час обробки
та помилки, має вирішальне значення для операти-
вної оцінки якості дроблення гірських порід, оцінки
ефективності вибухових робіт та сприяння операти-
вним змінам у схемах вибухових робіт.
Метою підривних робіт є ефективне руйну-
вання скельного масиву гірських порід. У разі коли
блоки скельних порід після вибуху не відповідають
вимогам, то підривники змушені будуть викону-
вати вторинне дроблення негабаритних блоків, що
впливає на весь цикл навантаження та транспорту-
вання гірничої маси призводить до зростання ви-
трат і зниження ефективності руйнування гірських
порід на уступі кар'єру.
Показники відбитої вибухом гірської маси від-
носяться до геометричного розміру зруйнованої
скельної породи і є важливим фактором для оцінки
ефективності вибуху. Розмір часток скельної гірсь-
кої маси класифікується від 0-0,5 м, для фрагментів
1-1,2 м, а для великих блоків – 1,2 м і більше потрі-
бне вторинне дроблення. Розмір кусків безпосеред-
ньо впливає на подальше навантаження та ефекти-
вність транспортування зруйнованої скельної гірсь-
кої маси.
Існуючі методи вимірювання кусковатості гір-
ських порід після підривних робіт можна розділити
на дві категорії: традиційні методи вимірювання
кусковатості під час вибухових робіт і методи вимі-
рювання кусковатості під час вибухових робіт на
основі обробки зображень. Традиційні об’єктивні
методи виміру кусковатості включають великий
блок досліджень.
Для ефективної сегментації кам'яних блоків
необхідно попередньо обробити зображення підір-
ваної гірської маси на уступі кар'єру. Спочатку зо-
браження перетворюється на відтінки сірого для
видалення кольорової інформації. Потім застосову-
ється адаптивне вирівнювання гістограми для під-
вищення контрастності зображення, виявляючи
дрібніші деталі. Нарешті, для збереження країв зо-
бражень використовується гауссівська фільтрація.
Для обробки зображень використовуються
традиційні генетичні алгоритми, які мають ефекти-
вні обчислювальні можливості з обмеженою лока-
льною оптимізацією.
Для генетичного алгоритму продуктивність і
збіжність алгоритму безпосередньо залежить від
значень кросовера і мутації. Якщо вони встановлені
на фіксовані значення (діапазон 0,4-0,9), це приз-
веде до неможливості отримання оптимального по-
рога сегментації зображення. Для оператора кросо-
вера Pc встановлюють двоє різних значень ймовір-
ності.
На ранній стадії ітерації, щоб уникнути про-
блеми пошуку глобального оптимуму, викликаного
усуненням надто багатьох деталей у зображеннях
фрагментів кусків породи, ми збільшуємо ймовір-
ність кросовера до 0,8. На середній і пізній стадії,
щоб підвищити швидкість сходимості зображень,
слід забезпечити відмінні один від одного значення
ймовірності кросовера може бути відповідним чи-
ном зменшено (тобто, його можна встановити на
0,6), щоб оптимізувати пошук глобального оптима-
льного значення, а потім одержати якісні резуль-
тати сегментації (рис. 6, а, b).

a) b)
Рисунок 6 – Ефекти обробки зображень традиційним (a) і покращеним генетичним алгоритмом (b)

Для цього в дослідженні виконується наступна
оптимізація згідно рівняння (1): ,
20>6.0
208.0


 
=
gen
gen
P
c
(1)


де gen – це число ітерацій, що збільшує мож-
ливість індивідуального відбору на ранній стадії
ітерації і запобігає втраті відмінних особин на піз-
ній стадії. Для оператора мутації Pm, встановіть Pm
на змінне значення ймовірності, як показано в рів-
нянні (2): . 50
50>0.02
30>03.0
3002.0





 
= gen
gen
gen
gen
P
m
(2)

61. Znanstvena misel journal №98/2025 61

Ключовим моментом сегментації зображення
граничним методом є вибір порога t. Якщо зна-
чення t занадто велике, фон буде помилково
прийнятий за цільову частину, що завадить подаль-
шій серії операцій обробки зображення, таких як
вилучення ознак тощо. Якщо значення t занадто
мало, цільова область буде розділена на фонову об-
ласть, що призведе до втрати корисної інформації.
Тому вибір оптимального порога t особливо важли-
вий для точної сегментації зображення відповідно
рівняння (3):
( )( ).
2
11
2
00
2
uuduub
B
−+−=
(3)
Поєднуючи вище наведене твердження, коли
різниця між цільовим об'єктом і фоновою областю
в рівнянні (3) більша, ефект сегментації зображення
кращий. Також можна зрозуміти, що отриманий по-
ріг робить дві частини зображення відокремленими
від центру зображення на велику відстань [т. п. u0(t)
і u1(t)]. Відстань між двома частинами зображення
можна виразити як (припускаючи, що міра дорів-
нює 1 відстані), як показано в рівнянні (4): ()()() .
2
10
2
tututd −=
(4)
Принцип той самий, що й вище наведений:
якщо більше значення d
2
(t), то краще ефект сегмен-
тації. Більше того, відстань між кожним пікселем та
центром у двох частинах має бути максимально
зменшена, що вказує на те, що зчеплення між пік-
селями гарне. Тому пропонується концепція серед-
ньої дисперсії, яка може описати зчеплення між пі-
кселями, як показано в рівняннях (5) і (6) ()
()
() (), -
1
t
ti0
2
0
0
2
0 

= tptui
tb

(5)

()
()
() () . -
1
t
10
2
1
1
2
1 
−
=
Li
iptui
td

(6)

Чим менше значення 2
0 і 2
1 , тим рівно-
мірніше розподіл пікселів кожної частини, тим
краще зчеплення, і, таким чином, краще ефект сег-
ментації зображення. Об’єднання двох вищевказа-
них факторів, при збереженні великої відстані між
двома частинами зображення, гарантує добре зчеп-
лення пікселів між кожною частиною для кращого
сегментування зображення. Тому новий оптималь-
ний метод отримання порогу виводиться з базового
алгоритму Оtsu на основі наведеного вище аналізу,
як показано в рівнянні (7):
()
()()()
()()()()( )
.
tututdt
tdtdt
G
2
1
2
0
2
1010
2
1
2
0
2
10
b


b
t


+
−
=
=
+
=
(7)


Тоді значення G(t) максимально відповідають
рівню відтінку сірого і являє собою найкращим по-
рогом Th, відповідно рівняння(8):
() . ,argmax
Lh GttGT =
(8)


Ефекти обробки зображень традиційним та по-
кращеним алгоритмом Оtsu, показані на рис. 7.


a) b)
Рисунок 7– Діаграма ефекта покращеного алгоритму Оtsu (a) і традиційного алгоритму Оtsu (b)

Оскільки сегментація зображення після покра-
щеного методу максимальної міжкласової диспер-
сії генетичного алгоритму все ще не ідеальна для
сегментації країв деяких зчеплених фрагментів на
зображенні, необхідно використовувати метод во-
доділу на основі маркерів для виконання вторинної
сегментації на порогово-сегментованому зобра-
женні для досягнення кращих результатів сегмента-
ції.
Горизонтальні зміни
Поверніть зображення f з непарним ядром Gx,
наприклад, коли розмір ядра дорівнює 3, як пока-
зано в рівнянні (9):
. xfG
x
101
202
101










−
−
−
=
(9)

62. Znanstvena misel journal №98/2025 62
Вертикальні зміни
Поверніть зображення f з непарним ядром Gy,
наприклад, коли розмір ядра дорівнює 3, як пока-
зано в рівнянні (10):
.
121
000
121
xfG
y









−−
=
(10)

Для всіх пікселів зображення f об’єднуємо два
наведені вище результати, щоб отримати набли-
ження градієнта G, як показано в рівнянні (11):
.
2
y
2
x GGG +=
(11)

У цьому дослідженні була використана інтеле-
ктуальна система ідентифікації та аналізу ефектив-
ності вибухових робіт на уступі кар'єра з викорис-
танням моделі U-CARFnet [42]. Ця система засно-
вана на покращеному алгоритмі Otsu та
покращеному генетичному алгоритмі, який необ-
хідний у технології оцінки результатів вибухів по
фрагментації підбитої гірничої маси. Загалом вона
дозволяє проводити комплексний аналіз та оцінку
ефективності вибухів на уступі. Як показано на рис.
8 після поліпшення країв бінарного зображення
вони знову сегментуються з використанням марке-
рного методу сегментації водорозділу. Цей метод
ефективно сегментує як прикріплені фрагменти,
так і межі зображення.


(a) (b)
Рисунок 8 – Діаграма ефекту вторинної сегментації водорозділу на основі маркерів (a) та покращеної
генетики + покращеного Otsu (b).

Результати та їх обговорення.
Експериментальне середовище дослідження –
операційна система Windows з встановленим ком-
пилятором C++ і відповідним середовищем обро-
бки результатів: процесор – Intel Core [email protected]
GHz, з внутрішньою памʼятью – 8.0 GB.
Підготовлені зображення розвалу гірничої
маси від вибухових робіт на уступі сегментуються
з використанням маркерної сегментації водороз-
ділу (рис.8), генетичного алгоритму, алгоритму
Otsu, генетичного алгоритму у поєднанні з алгори-
тмом Otsu, покращеного генетичного алгоритму та
запропонованого алгоритму відповідно з викорис-
танням методів U-CARFnet [43] та WipFrag [44].
Сегметизовані фрагменти розвалу гірничої маси об-
робляють за допомогою компʼютерної програми
WipFrag©Win Version 2.6. Результати обробки да-
них гранулометричного складу представлені у ви-
гляді кривої розподілу, гістограми і даних розсіву
зруйнованої гірничої маси по класам (у %), (рис. 9).

Рисунок 9 – Характер розподілу гранулометричного складу відбитої гірничої маси на уступі карʼєру пі-
сля обробки комп'ютерною програмою WipFrag©Win Version 2.6.

63. Znanstvena misel journal №98/2025 63
У таблиці 2 представлені результати розрахунку середнього діаметра куска гірничої маси після про-
ведення експериментальних вибухів на уступі карʼєру.
Таблиця 2
Розрахунки середнього діаметра куска гірничої маси
Дослідна дільниця Контрольна дільниця
Класи круп-
ності, мм
Середній
розмір
куска
по класу,
di , мм
Вихід
фракцій,
Wi, мм
diWi
Класи
крупності,
мм
Середній
розмір куска по
класу,
di , мм
Вихід
фракцій,
Wi, мм
diWi
0 ÷ 200 100 41 4100 0 ÷ 200 100 26,7 2670
201÷ 400 300 34 10200 201÷ 400 300 24,5 7350
401÷ 600 500 17,3 8650 401÷ 600 500 20,6 10300
>600 700 7,7 5390 > 600 700 28,2 19740
Сумарне значення 28340 Сумарне значення 40060
dср= Σ di Wi /100 = 283,4 мм dср = Σ di Wi /100 =400,6 мм

З аналізу отриманих результатів випливає, що
застосування змінених параметрів буропідривних
робіт з використанням комбінованих конструкцій
зарядів зі змінним поперечним перерізом призво-
дить до зменшення на 30% середнього діаметра
шматка відбитої гірської маси, а також до зниження
на 10 ÷ 15% витрат промислових ВР. При цьому ви-
хід кондиційного куска із середнім діаметром
201÷600 мм збільшується на 10 %.
Висновки. Проведені дослідження дозволя-
ють сформулювати наступні висновки:
1. Для проведення якісної оцінки ефективності
буропідривних робіт і зниження часу обробки та се-
гментації зображень фрагментів зразків порід з по-
дальшим коригуванням параметрів БПР для конк-
ретних умов кар’єру використано моделі U-
CARFnet і U-Net на основі механізму зорової уваги,
модуля залишкового дослідження і функції втрати
фокуса.
2. Результати експерименту показали високу
точність і працездатність модели U-CARFnet, яка
досягла 97,11% з середньою похибкою 5,50% в по-
рівнянні з традиційним методом сегментації зобра-
жень.
3. Застосування змінених параметрів бурови-
бухових робіт з використанням комбінованих кон-
струкцій зарядів ВР різної форми зі змінним попе-
речним перерізом призводить до зменшення на 30
% середнього діаметра куска відбитої гірської маси
та зниження витрати ВР на 10 ÷ 15 %. При цьому
вихід кондиційного куска збільшується на 10%.
4. Підвищення ефективності дроблення гірни-
чої маси досягається за рахунок коригування осно-
вних параметрів буропідривних робіт, застосу-
вання нових конструкцій комбінованих свердло-
винних зарядів з різною формою поперечного
перерізу, обліку напрямку та інтенсивності систем
тріщин різної морфології в блоці, що руйнується.
Це дає можливість при постійній масі заряду ВР
збільшити його довжину і рівномірно розподілити
вибухову речовину по висоті уступу.
5. Впровадження запропонованої технології
ведення вибухових робіт на кар'єрах при відбійці
гірських масивів зі складною структурою дозволяє
забезпечити ефективне та якісне дроблення гірсь-
ких порід. При цьому економія вибухової речовини
на одній свердловині становить до 30 кг, а матеріа-
льні витрати на масовий вибух знижуються на по-
над 30000 грн. Це дозволяє знизити питому витрату
вибухової речовини в середньому на 15%, зберегти
проектну позначку підошви уступу та підвищити
техніко-економічні показники роботи гірничовидо-
бувних підприємств.

Список літератури
1. Wang R., Zhang W., & Shao L. (2018). Re-
search of ore particle size detection based on image pro-
cessing. Lecture Notes in Electrical Engineering, 460,
505–514. https://doi.org/10.1007/978-981-10-6499-
9_48.
2. Lu Z. M., Zhu F. C., Gao X. Y., [et al]. (2018).
In-situ particle segmentation approach based on aver-
age background modeling and graph-cut for the moni-
toring of L-glutamic acid crystallization. Chemomet-
rics and Intelligent Laboratory Systems, 178(July
2017), 11–23. https://doi.org/10.1016/j.chemo-
lab.2018.04.009.
3. Dong K., & Jiang D. (2014). Automated estima-
tion of ore size distributions based on machine vision.
Lecture Notes in Electrical Engineering, 238 LNEE,
1125–1131. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-4981-
2_122.
4. Chalfoun J., Majurski M., Dima A., [et al].
(2014). FogBank: A single cell segmentation across
multiple cell lines and image modalities. BMC Bioin-
formatics, 15(1), 1–12. pmid:25547324
5. Navab N., Hornegger J., Wells W. M., & Frangi
A. F. (2015). Medical Image Computing and Com-
puter-Assisted Intervention—MICCAI 2015: 18th In-
ternational Conference Munich, Germany, October 5–
9, 2015 proceedings, part III. Lecture Notes in Com-
puter Science (including subseries Lecture Notes in Ar-
tificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformat-
ics), 9351(Cvd), 12–20. https://doi.org/10.1007/978-3-
319-24574-4.
6. Raza S. E. A., Cheung L., Epstein D., [et al].
(2017). MIMO-Net: A multi-input multi-output convo-
lutional neural network for cell segmentation in fluo-
rescence microscopy images. Proceedings—Interna-
tional Symposium on Biomedical Imaging, 337–340.
https://doi.org/10.1109/ISBI.2017.7950532.

64. Znanstvena misel journal №98/2025 64
7. Oktay O., Schlemper J., Folgoc L.Le, [et al].
(2018). Attention U-Net: Learning Where to Look for
the Pancreas, (Midl). http://arxiv.org/abs/1804.03999.
8. Sevastopolsky A., Drapak S., Kiselev K., [et al].
(2018). Stack-U-Net: Refinement Network for Image
Segmentation on the Example of Optic Disc and Cup.
http://arxiv.org/.
9. Zhan Y., & Zhang G. (2019). An improved
OTSU algorithm using histogram accumulation mo-
ment for ore segmentation. Symmetry, 11(3).
https://doi.org/10.3390/sym11030431.
10. Xiao D., Liu X., Le B. T., [et al]. (2020). An
ore image segmentation method based on rdu-net
model. Sensors (Switzerland), 20(17), 1–16.
pmid:32887432
11. Shevchenko O.I. (2021). Development of the
scientific basis of the process of vibro-impact dehydra-
tion of man-made raw materials of varying granulo-
metric composition. Abstract of D.Sc. (Tech.) disserta-
tion, Geotechnical and mining mechanics, M.S. Polja-
kov Institute of Geotechnical Mechanics under NAS of
Ukraine, Dnipro, Ukraine.
12. Lapshin, E.S. and Shevchenko, A.I. (2013).
"Ways of improvement of vibrational segregation and
dehydration of mineral raw materials", Naukovyi
Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, no 3,
pp. 45-51, available at: http://nvngu.in.ua/in-
dex.php/en/archive/on-the-issues/784-2013/contents-
no-3-2013/
solid-state-physics-mineral-processing/2190-
ways-of-improvement-of-vibrational-segregation-and-
dehydration-of-mineral-raw-materials
13. Lapshyn, Y. and Shevchenko, O. (2024). Pro-
spects for using screens with double vibration-impact
excitation for size separation and dewatering of wet
mineral raw materials that are difficult to classify, 2024
IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 1348 012074, DOI
10.1088/1755-1315/1348/1/012074, available at:
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-
1315/1348/1/012074/pdf
14. Duan J., Liu X., Wu X., & Mao C. (2020). De-
tection and segmentation of iron ore green pellets in im-
ages using lightweight U-net deep learning network.
Neural Computing and Applications, 32(10), 5775–
5790. https://doi.org/10.1007/s00521-019-04045-8.
15. Olivier L. E., Maritz M. G., & Craig I. K.
(2020). Estimating ore particle size distribution using a
deep convolutional neural network. IFAC-
PapersOnLine, 53(2), 12038 –12043.
https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2020.12.740.
16. Mustafa N., Zhao J., Liu Z., [et al]. (2020).
Iron ORE Region Segmentation Using High-Resolu-
tion Remote Sensing Images Based on Res-U-Net. In-
ternational Geoscience and Remote Sensing Sympo-
sium (IGARSS), c, 2563 –2566.
https://doi.org/10.1109/IGARSS39084.2020.9324218.
17. Liu X., Zhang Y., Jing H., [et al]. (2020). Ore
image segmentation method using U-Net and Res_Unet
convolutional networks. RSC Advances, 10(16), 9396–
9406. pmid:35497237
18. Yang H., Huang C., Wang L., & Luo X.
(2021). An Improved Encoder-Decoder Network for
Ore Image Segmentation. IEEE Sensors Journal,
21(10), 11469 –11475.
https://doi.org/10.1109/JSEN.2020.3016458.
19. Liu Y., Zhang Z., Liu X., [et al]. (2021). Effi-
cient image segmentation based on deep learning for
mineral image classification. Advanced Powder Tech-
nology, 32(10), 3885 –3903.
https://doi.org/10.1016/j.apt.2021.08.038.
20. Filippo M. P., da Fonseca Martins Gomes, O.,
da Costa, [et al]. (2021). Deep learning semantic seg-
mentation of opaque and non-opaque minerals from
epoxy resin in reflected light microscopy images. Min-
erals Engineering, 170(June).
https://doi.org/10.1016/j.mineng.2021.107007.
21. Yang Z., Ding H., Guo L., & Lian M. (2021).
Superpixel Image Segmentation-Based Particle Size
Distribution Analysis of Fragmented Rock. IEEE Ac-
cess, 9, 59048 –59058.
https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3072998.
22. Koh E. J. Y., Amini E., McLachlan G. J., &
Beaton N. (2021). Utilising convolutional neural net-
works to perform fast automated modal mineralogy
analysis for thin-section optical microscopy. Minerals
Engineering, 173 (September), 107230.
https://doi.org/10.1016/j.mineng.2021.107230.
23. Lu Bo, Zhou Junwu, Wang Qingkai, [et al].
(2023). Fusion-based color and depth image segmenta-
tion method for rocks on conveyor belt. Minerals Engi-
neering, Volume 199, 108107, ISSN 0892-6875.
https://doi.org/10.1016/j.mineng.2023.108107.
24. Lei M. [et al]. (2021). A novel tunnel-lining
crack recognition system based on digital image tech-
nology. Tunnell. Undergr. Space Technol. 108,
103724. https://doi.org/10.1016/j.tust.2020.103724.
25. Wang P., Wang S. & Jierula A. (2021). Auto-
matic identification and location of tunnel lining
cracks. Adv. Civil Eng. , 1 –9.
https://doi.org/10.1155/2021/8846442.
26. Yan X., Zhou G. & Zhao X. (2020). Method
for rapid detection and treatment of cracks in tunnel lin-
ing based on deep learning. In Proc.Conference on
Health Monitoring of Structural and Biological Sys-
tems IX, Electr Network. Vol. 11381, 331–339.
https://doi.org/10.1117/12.2558472.
27. Huang H.-W., Li Q.-T. & Zhang, D.-M.
(2018). Deep learning based image recognition for
crack and leakage defects of metro shield tunnel. Tun-
nel. Undergr. Space Technol. 77, 166–176.
https://doi.org/10.1016/j.tust.2018.04.002.
28. Huang Y., Liu F., Wang J., [et al]. (2022). A
photogrammetric system for tunnel underbreak and
overbreak detection. IEEE Trans. Intell. Transp. Syst.
23, 22217 –22226.
https://doi.org/10.1109/tits.2022.3157588.
29. Kemeny J. M. [et al]. (1993). Analysis of rock
fragmentation using digital image processing. J. Ge-
otech. Eng. 119 (7), 1144–1160.
https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-
9410(1993)119:7(1144).
30. Singh B. K. [et al]. (2019). Application of dig-
ital image analysis for monitoring the behavior of fac-
tors that control the rock fragmentation in opencast
bench blasting: A case study conducted over four open-

65. Znanstvena misel journal №98/2025 65
cast coal mines of the Talcher Coalfields, India. J. Sus-
tain. Mining 18(4), 247 –256.
https://doi.org/10.1016/j.jsm.2019.08. 003.
31. Yaghoobi H. [et al]. (2019). Determining the
fragmented rock size distribution using textural feature
extraction of images. Powder Technol. 342, 630–641.
https:// doi.org/10.1016/j.powtec.2018.10.006.
32. Hamzeloo E., Massinaei M. & Mehrshad N.
(2014). Estimation of particle size distribution on an in-
dustrial conveyor belt using image analysis and neural
networks. Powder Technol. 261, 185–190.
https://doi.org/10.1016/j.powtec.2014.04.038.
33. Li X. Y. & Huang C. (2012). A novel method
for image segmentation based on improved OTSU and
improved genetic algorithm. Res. Explor. Lab. 31(12),
57–61.
34. Purswani P. [et al]. (2020). Evaluation of im-
age segmentation techniques for image-based rock
property estimation. J. Petrol. Sci. Eng. 195, 107890.
https://doi.org/10.1016/j.petrol.2020.107890.
35. Guo Q. [et al]. (2022). A method of blasted
rock image segmentation based on improved watershed
algorithm. Scientific Reports. 12 (1), 7143.
https://doi.org/10.1038/s41598-022-11351-0.
36. Bedair A. (2024). Digital Image Analysis of
Rock Fragmentation from Blasting (McGill University,
1996). Scientific Reports. 14: 4783
https://doi.org/10.1038/s41598-024-55369-y.
37. Ефремов Э.И., Петренко В.Д., Рева Н.П.,
Кратковский И.Л. Механика взрывного разруше-
ния пород различной структуры. К.: Наук. думка,
1984. 192 с.
38. Спосіб формування свердловинного заряду
кумулятивної дії для вибухового руйнування гірсь-
ких порід: патент на винахід 86138 Україна / Булат
А.Ф., Іщенко К.С., Джос В.П., Осінній В.Я., Коно-
вал В.Н., Іщенко О.К. № а 200708501; заявлено
24.07. 2007; опубл. 25.03. 2009. Бюл. №6.
39. Спосіб вибухового руйнування локально-
тріщинуватих анізотропних гірських порід: патент
на винахід 105730, Україна / Іщенко К.С., Коновал
С.В., Кратковський І.Л., Коновал В.М. № а
201307372; заявлено 11.06. 2013; опубл. 10.06.
2014. Бюл. №11.
40. Спосіб вибухового руйнування міцних ані-
зотропних гірських порід складної будови на блоці:
пат. на корисну модель 96511 Україна / Єфремов
Е.І., Коновал С.В., Іщенко К.С., Кратковський І.Л.,
Круковська В. В., Коновал В.М.. № u201409009 за-
явлено 11.08. 2014; опубл. 10.02.15. Бюл. №.3.
41. Спосіб вибухового руйнування міцних гір-
ських порід складної будови: пат. на кор. модель
137563 Україна / Єфремов Е.І., Іщенко К.С., Крат-
ковський І.Л., Никифорова В.О., Логвина Л.О., Ко-
новал В.М., Николєнко Є.В. № u201904120 заяв-
лено 08.04. 2019; опубл. 25.10. 2019. Бюл. №.20.
42. Peng He, Yifan Xu3, Feng Jiang, [et al].
(2024). A rapid evaluation method of blasting effect
based on optimized image segmentation algorithm and
application in engineering. Scientific Reports, 14:4783.
https://doi.org/10.1038/s41598-024-55369-y
43. Jin X, Liang J, Fan X, [et al]. (2023). A Study
on Image Segmentation of Quarry Blast Fragments
Based on U-CARFnet. PLoS ONE. No 18(9):
e0291115. https://doi.org/10.1371/jour-
nal.pone.0291115.
44. Mertz N.H., Palangio T.K. and Franklin J.A.
(2019). WipFrag Image-based granulometry system.
Measurement of blast Fragmentation. (June). PP. 91-
99. https://doi.org/10.1201/9780203747919-15

66. VOL.1

№98/2025
Znanstvena misel journal
The journal is registered and published in Slovenia.
ISSN 3124-1123

The frequency of publication – 12 times per year.
Journal is published in Slovenian, English, Polish, Russian, Ukrainian.
The format of the journal is A4, coated paper, matte laminated cover.
All articles are reviewed
Edition of journal does not carry responsibility for the materials published in a journal.
Sending the article to the editorial the author confirms it’s uniqueness and takes full responsibility for possible
consequences for breaking copyright laws
Free access to the electronic version of journal

Chief Editor – Christoph Machek
The executive secretary - Damian Gerbec
Dragan Tsallaev — PhD, senior researcher, professor
Dorothea Sabash — PhD, senior researcher
Vatsdav Blažek — candidate of philological sciences
Philip Matoušek — doctor of pedagogical sciences, professor
Alicja Antczak — Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Professor
Katarzyna Brzozowski — PhD, associate professor
Roman Guryev — MD, Professor
Stepan Filippov — Doctor of Social Sciences, Associate Professor
Dmytro Teliga — Senior Lecturer, Department of Humanitarian and Economic Sciences
Anastasia Plahtiy — Doctor of Economics, professor

Znanstvena misel journal
Slovenska cesta 8, 1000 Ljubljana, Slovenia
Email: [email protected]
Website: www.znanstvena-journal.com