Дисертаційна робота присвячена дослідженню квазіньютонівських алгоритмів та субградієнтних алгоритмів з розтягом простору, розробці нових градієнтних та субградієнтних алгоритмів з перетворенням простору, а також розробці нових математичних моделей для розв’язання низки прикладних задач. Зокрема, запропоновано і описано B-форму алгоритма Давидона – Флетчера – Пауела (DFPR(alpha)-алгоритм)), проведено низку обчислювальних експериментів для його порівняння з r-алгоритмами. Запропоновано нове сімейство субградієнтних алгоритмів з розтягом простору у напрямку модифікованої різниці двох субградієнтів у перетвореному просторі, частковим випадком якого є r-алгоритм.Окрім цього, запропоновано оптимізаційну модель для задачі знаходження оцінок параметрів квантильної регресії, яка формулюється як задача безумовної мінімізації кусково-лінійної функції; запропоновано оптимізаційну модель для задачі побудови S-подібної кривої, що формулюється як задача мінімізації гладкої функції суми нев’язок з простими двосторонніми обмеженнями на змінні; запропоновано два класи оптимізаційних моделей для задачі знаходження пропускних спроможностей дуг відмовостійких орієнтованих мереж, які описуються задачами лінійного, змішаного булевого лінійного та нелінійного програмування з блочною структурою матриці обмежень. Також побудовано квадратичне формулювання оптимізаційної задачі для знаходження максимального k-плекса у неорієнтованому графі та розроблено алгоритм пошуку всіх максимальних k-плексів неорієнтованого графа. Досліджено двоетапну транспортну задачу квадратичного програмування, описано її властивості та встановлено умови, за яких вона має єдиний розв’язок. Отримані результати містять як теоретичний, так і практичний характер. Вони вносять суттєвий вклад в розвиток теорії квазіньютонівських методів та субградієнтних алгоритмів. Побудовані моделі демонструють нові способи розв’язання низки прикладних задач за допомогою запропонованих методів та алгоритмів. Проведені обчислювальні експерименти підтверджують практичну доцільність застосування цих методів.^UThe dissertation is dedicated to study of quasi-Newton algorithms and subgradient algorithms with space dilation, development of new gradient and subgradient algorithms with space transformation, as well as development of new mathematical models for solving a number of applied problems. In particular, the B-form of the Davidon-Fletcher-Powell algorithm (DFPR(alpha)-algorithm) has been proposed and described, and a number of computational experiments have been conducted to compare it with r-algorithms. A new family of subgradient algorithms with space dilation in the direction of modified difference of two subgradients in the transformed space is proposed, a partial case of which is the r-algorithm.Moreover, an optimization model is proposed for the problem of finding estimates of quantile regression parameters, which is formulated as a problem of unconditional minimization of a piecewise linear function; an optimization model is proposed for the problem of constructing an S-shaped curve, which is formulated as a problem of minimizing a smooth function of sum of residuals with simple two-side constraints on variables; two classes of optimization models are proposed for the problem of finding the throughput capacities of arcs of fault-tolerant oriented networks, which are described by problems of linear, mixed Boolean linear and nonlinear programming with block structure of constraint matrix. A quadratic formulation of the optimization problem for finding the maximum k-plex in an undirected graph is also constructed and an algorithm for finding all maximum k-plexes of an undirected graph is developed. The two-stage transportation problem of quadratic programming is studied, its properties are described, and the conditions under which it has a unique solution are established.The obtained results contain both theoretical and practical character. They make a significant contribution to development of theory of quasi-Newtonian methods and subgradient algorithms. The built models demonstrate new ways of solving a number of applied problems using the proposed methods and algorithms. The conducted computational experiments confirm the practical feasibility of using these methods.

Акцентовано увагу на використанні впливових мовних маркерів, виокремлених за допомогою Мілтон-модельної ідентифікації нейролінгвістичного програмування. Запропоновано класифікацію актуальних складників іміджу, а також доведено гіпотезу про визначальну роль його вербальних конструктів. З огляду на домінування певних мовленнєвих дій у вербальній поведінці кожного конкретного телеведучого визначено специфіку створеного ним телеобразу. На основі цього виокремлено чотири узагальнені іміджеві типи, наведені ведучими аналізованих розважальних програм: "Знавець" (функція наратування), "Свій" (функція здійснення інтеракції), "Дипломат" (функція "делікатного" модерування) та "Критик" (функція "жорсткого" модерування). Встановлено й описано особливості вербальної та невербальної поведінки телеведучих, об'єднаних зазначеними іміджевими типами.

  Скачати повний текст

Наведено загальну методику оцінки надійності будівельних конструкцій у різній імовірнісній техніці, що дозволило отримати дані про надійність сталевих конструкцій промислових будівель та споруд. Обгрунтовано пропозиції щодо вдосконалення нормативних розрахунків. Розроблено моделі атмосферних навантажень у формі стаціонарних випадкових процесів з узагальненим річним розподілом ординат, числові імовірнісні моделі снігового, вітрового та кранового навантажень на ПЕОМ, уточнено моделі тимчасових навантажень у формі абсолютних максимумів, схеми незалежних випробувань та дискретного представлення. Надано загальний алгоритм оцінки надійності сталевих конструкцій у різній імовірнісній техніці, реалізований на ПЕОМ комплексом програм у середовищі математчного програмування MathCAD. Проведено математичний експеримент щодо оцінки надійності сталевих конструкцій промислових будівель і споруд.

  Скачати повний текст

Запропоновано нову методику створення СППР з екологічної безпеки на базі інтеграції незалежно розроблених наборів моделей, ГІС і баз даних. Для цієї мети розроблена програмно-інструментальна Система інтеграції моделей LIANA, об'єктно-орієнтована мова інтеграції моделей LIANA, набір системних і інтерфейсних засобів для різних ОС, типів прикладних задач і обміну даними. Інтеграція математичних моделей базується на описі ієрархії даних у СППР за допомогою класів мови програмування LIANA, де моделі є засобами побудови наборів даних, що відповідають сталим об'єктам. Запропонована методика та інструментальні програмні засоби застосовані при розробці восьми СППР з екологічної безпеки, що використовуються в Україні та за кордоном.

  Скачати повний текст

Розвинуто близьку до природної мову проектування комп'ютерних систем (КС) систем алгоритмічних алгебр (САА)/Д - вхідну мову діалогової трансформаційної машини (ДТМ) шляхом розширення засобами діалогової взаємодії користувача та КС, що проектується. Запропоновано апарат параметризованих шаблонів, який використовується у разі підключення до мови САА/Д цільових мов програмування (МП) і дозволяє встановити однозначну відповідність між САА/Д-схемами й асоційованими з ними програмами у цільовій МП. Розвинуто машину виводу (МВ) ДТМ шляхом розробки її компоненти - інтелектуального редактора, що дозволяє не лише динамічно (у діалозі) проектувати синтаксично правильні САА/Д-схеми, зокрема, змістовні ідентифікатори операторів і умов, але й асоційовані з цими схемами програми у цільових МП. Розроблено структуру бази знань (БЗ) ДТМ і механізми її супроводу та модифікації відповідно до діалогових алгебро-граматичних моделей представлення знань і методів підключення цільових МП. Наведено САА/Д-схеми, САА/Д-формули, програми, що дозволяють підтримувати спіральну модель життєвого циклу КС. Уперше алгоритми синтезу операційних пристроїв (ОП) за їх функціональними мікропрограмами, представленими у вигляді граф-схем, розповсюджені на САА/Д-схеми, що дозволяє автоматизувати процеси проектування ОП та оптимізувати їх структуру і затрати обладнання не лише за методами структурної теорії автоматів, але й методами алгебри алгоритмів.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему застосування інегративного підходу до вивчення математики та спеціальних дисциплін у процесі професійної підготовки молодших спеціалістів з програмування. На підставі визначення компонентів змісту математичної та професійної підготовки та обгрунтування їх взаємодії визначено педагогічні умови та розроблено методику інтегрування змісту математичних і спеціальних дисциплін у процесі професійної підготовки молодших спеціалістів з програмування. Доведено, що інтеграція математичних і спеціальних дисциплін є ефективною за умов коригування професійно спрямованих знань з математики, використання математичного компонента у вивченні спеціальних дисциплін, застосування інтеграційного підходу до організації самостійної роботи студентів. Доведено позитивний вплив нової методики інтегрування змісту математичних і спеціальних дисциплін у професійній підготовці молодших спеціалістів з програмування на успішність і творчий розвиток майбутніх техніків-програмістів.

  Скачати повний текст

Створено теоретичні й прикладні основи інтелектуалізації розв'язування складних наукових та прикладних задач. Проведено аналіз сучасних проблем застосування числово-аналітичних методів, визначено клас "складних задач комп'ютерної алгебри". Встановлено можливість розв'язання даної проблеми шляхом інтелектуалізації програмного забезпечення (ПЗ) мовами на аналітичній основі. Запропоновано теоретико-множинну модель задачі та доведено існування такої мови. Обгрунтовано та розроблено основні структури даних, базисні процедури вхідних мов системи комп'ютерної алгебри (СКА) нового покоління для інтелектуалізації ПЗ складних задач. Одержані результати використано в процесі створення нової мови сім'ї АНАЛІТИК - АНАЛІТИК 2 000 і апробовано на реальних прикладних задачах, складних за своїми характеристиками: розроблено їх аналітичні моделі, методи розв'язування, алгоритми та ПЗ, систематизовано стилі програмування.

  Скачати повний текст

У дисертаційній роботі розв'язано актуальне наукове завдання інтелектуалізації системи управління енергодинамічними режимами вітрової електричної станції за наявності засобів акумулювання енергії з використанням розроблених засобів підтримки прийняття рішень диспетчером щодо набору вітрових агрегатів, які доцільно використовувати в даний час з врахуванням потреб споживачів, енергетичного потенціалу вітру та технічних характеристик акумуляторів. Розроблено модель управління енергодинамічними режимами вітрової електричної станції на основі бази продукційних правил з врахуванням ємності енергоакумулюючого елемента, яка забезпечує можливість ефективно досліджувати енергодинамічні процеси з метою аналізу їх параметрів. Для коректної реалізації алгоритму в заданому географічному регіоні, розроблено метод статистичного аналізу швидкості вітру, який забезпечує можливість визначення ймовірнісного діапазону робочих швидкостей вітру для оцінювання потужності ВЕС. Розроблено метод визначення активного складу вітрової електричної станції, який ґрунтується на модифікованому методі динамічного програмування, експертних оцінках параметрів, використовує узагальнений критерій ефективності вітрової електроустановки, енергетичну ємність акумулюючого елемента та забезпечує можливість приймати рішення в режимі реального часу. Розроблений метод використано при формуванні алгоритму функціонування інтелектуального блоку управління вітровою електричною станцією, який забезпечує визначення активного складу вітрової електричної станції, використовує інтелектуальну систему побудовану на продукційних правилах, для формування інформаційних порад диспетчеру та забезпечує відображення отриманих результатів у інтуїтивно зрозумілому вигляді. Реалізовано засоби інтелектуалізації автоматизованої системи управління енергодинамічними режимами вітрової електричної станції, які забезпечують функціонування системи підтримки прийняття рішення диспетчером при управлінні енергодинамічними режимами.^UIn the dissertation work the solution of a scientific problem is presented, intellectualization of the system for management power dynamic processes of the wind power station which contains energy storage by using the developed decision support system which make decisions about wind turbines set advisable to use taking into account the consumers needs, wind energy potential and technical characteristics of batteries. A model of management of energy-dynamic processes of a wind power station based on the production rules, which consider the battery capacity and provides an opportunity to effectively manage the existing generation capabilities to meet the consumers' needs, is developed. Production rules are constructed taking into account the changes of such parameters: wind speed, load of consumers, battery power capacity. For correct implementation of the algorithm in a specific geographic region, a method of statistical analysis of wind speed is developed, and it provides the ability to determine the probabilistic wind speed range and to estimate the ratio between power of wind power station and battery capacity. Method for determining the active composition of a wind power station is developed. Method based on the modification of the dynamic programming method, expert estimates of parameters and uses generalized wind turbine efficiency criteria, available battery capacity and provides the opportunity to make real time decisions. This method adds an opportunity to minimize the deviation of the total power of wind power station from the consumers load and to maximize the efficiency of the wind power station. The developed method is used to format the algorithm of the intelligent control block of the wind power station. It provides determination of the active composition of the wind power station, uses an intelligent system built on product rules, to formulate additive tips to the dispatcher about managing of the energy flow, to ensure the consumers load, the efficient use of battery and the effective operation of the wind power station and provides the reflection of the results in intuitively understandable mode and provides for the construction of situational maps of the features that gives an opportunity to monitor system status in real time. This method adds an opportunity to minimize the deviation of the total power of wind power station from the consumers load and to maximize the efficiency of the wind power station. Situational maps of features based on artificial neural networks, which provide visualization of the output parameters in the real time, and allow the operator to react promptly to the critical values of the consumers load and wind power station power are developed.

Розроблено удосконалені методи побудови спеціального програмного забезпечення (СПЗ) для розширення можливостей перебудови систем прогнозування та прийняття рішень з питань керування слабко детермінованими системами на базі технічних методів інженерії знань. Систематизовано та класифіковано проблеми моделювання та розробки методів програмування, що виникають під час розробки СПЗ систем обліку, прогнозування та прийняття рішень. Удосконалено комплексну модель структур даних і програмних модулів узагальненого СПЗ. Запропоновано новий метод для прискореного пошуку, фільтрації та класифікації інформації.

  Скачати повний текст

Викладено підходи до побудови інформаційних моделей, на основі яких здійснюється вибір структурних схем процесів механообробки для вдосконалення їх управління під час автоматизованого виробництва. Розв'язано задачу автоматизованої генерації субоптимальних структурних схем, розглянуто питання їх функціонального розпаралелювання. Розроблено систему критеріїв ефективності рішень. Описано структурні схеми з використанням візуальної об'єктно-орієнтованої технології програмування. Визначено склад і структуру діалогово-програмного комплексу підтримки прийняття рішень з управління структурами процесів механообробки. Проаналізовано ефективність управління виробничими процесами за критерієм зниження часу виробничого циклу на виготовлення одиниці продукції.

  Скачати повний текст

Досліджено питання обробки моделей, алгоритмів й інформаційних технологій, які використовуються для реалізації процесів контролю виконання оцінювання ефективності використання бюджетних коштів. Дослідження проведено з використанням комплексного методу побудови інформаційних моделей складної аналітичної системи, який передбачає застосування декомпозиції системи за рівнями та методу параметричної формалізації елементів, що дозволяє охарактеризувати систему в термінах, зрозумілих широкому колу фахівців в області контролю виконання держбюджету. Це дозволяє здійснити опис функцій та інформаційну взаємодію будь-якого рівня, не перевантажуючи описом деталей інших рівнів. Застосування комплексного методу спрощує визначення специфікацій для програмних застосувань та їх подальшу реалізацію. Розроблено інформаційну модель функціональної спеціалізації користувачів складної аналітичної системи, яка передбачає врахування особливостей інформаційних технологій, властивостей особистості, множини функцій і моделей даних. Це дозволяє з достатнім ступенем деталізації визначити архітектуру програмного забезпечення аналітичного ядра складної інформаційно-аналітичної системи й оптимізувати розподіл функцій між різними програмними застосуваннями. Запропоновано та реалізовано технологію агрегації й аналіз багатовимірних даних, яка дозволяє користувачу без використання мови програмування формувати складні запити за будь-якими вимірами й одержувати дані, агреговані у відповідні аналітичні форми, зокрема, відображення одержаних даних на картографічному фоні.

  Скачати повний текст

Об'єкт дослідження – процес оптимального управління багатомірними інформаційними об'єктами варіативної топології в умовах конфлікту, обмежень та невизначеностей, якими є процеси оптимального управління маршрутизацією в сенсорних мережах варіативної топології. Мета полягає у підвищенні швидкодії і стійкості функціонування систем інтелектуального управління маршрутизацією передачі даних в конфліктуючих сенсорних мережах варіативної топології за умов обмежень, невизначеностей та забезпечення гарантоздатності. Методи дослідження. Для вирішення поставленої наукової задачі в дисертаційній роботі використані методи теорії динамічних конфліктних систем, теорії систем, теорії автоматичного керування, теорії оптимального керування, теорії множин, теорії графів, теорії конфліктів, теорії алгоритмів, теорії диференціальних рівнянь, а також обчислювальні методи дискретної динамічної оптимізації, методи синтезу систем ситуаційного управління, основ топології, об'єктно-орієнтованого програмування і оптимізації.Теоретичні і практичні результати: визначені властивості методу синтезу і вибору гарантованого управління оптимальними маршрутами передачі даних за умови врахування множини параметрів, які визначають властивості гарантоздатного функціонування мережі; визначене чисельне подання моделі синтезу та вибору стратегій гарантованого управління оптимальними маршрутами передачі даних в конфліктуючій мережі; враховані невизначеності при переміщенні об'єктів мережі; визначені множини гарантованого управління маршрутизацією передачі даних в мережі; визначене інтегральне формальне множинне уявлення простору параметрів функціонування відповідно до запропонованої ТММ мережі. Впровадження: в Державному підприємстві “Держінформресурс” Державного агентства з питань електронного урядування; в товаристві з обмеженою відповідальністю “БМС-консалтінг”; в товаристві з обмеженою відповідальністю “Елан” при створенні та впровадженні інформаційних технологій проекту «Програма для прогнозування, оцінки готовності та реагування на штучні та природні катастрофи в ENPI Східного регіону - EuropeAid/129397/C/SER/Multi» Молдова, Україна, Беларусь, Арменія, Азербайджан, Грузія», схваленого Європейською комісією (Ares(2014)691843).Новизна: вперше розроблений метод формального уявлення сенсорної мережі варіативної топології у вигляді математичної моделі і нотації (мови) опису процесів функціонування мережі; вперше розроблений метод синтезу та вибору стратегій гарантованого управління оптимальними маршрутами передачі даних сенсорних мереж варіативної топології; удосконалений метод формування функціонального віртуального простору параметрів сенсорних мереж варіативної топології. Сфера використання - системи інтелектуального управління, їх надійність і безпека.^UThe thesis is devoted to the study of the actual scientific task of optimal control of data flow routing in sensor networks of variable topology, which are based on a service-oriented architecture, and operate under conditions of limitations and uncertainties due to the functioning of a distributed intelligent routing control system. The object of study is the process of optimal control of multidimensional information objects of variable topology in conditions of conflict, constraints and uncertainties, which are the processes of optimal control of the SN VT routing. The subject of the research is models and methods of synthesis and selection of strategies for optimal control of data flow (DF) sensor networks (SN) variable topology (VT) routing in the interaction of conflicting network nodes under conditions of limitations and uncertainties. The novelty of the work lies in the further development of theoretical and practical methods for the synthesis and selection of solutions using the methods of discrete dynamic optimization of the mathematical model in the set-theoretic approach, which allows us to obtain simpler procedures for synthesizing solutions and create distributed systems for intelligent control of DF routing in conflicting SN VT in conditions of limitations and uncertainties due to: - development, substantiation and research of the properties of the mathematical model and the method of ensuring the guaranteeability of service-oriented SN VT in the conditions of conflict of interaction of nodes, constraints and uncertainties; - development and formal definition of the task of synthesis and choice of the DF SN VT route as a problem of discrete dynamic optimization; - determination and justification of the price function, as an optimality criterion in the synthesis and selection of the DF route, in the form of a virtual distance between network nodes, taking into account limitations, uncertainties and conflicts of interaction between nodes, as well as the properties of processes inherent in their functioning; - developing a method and a heuristic algorithm for controlling the DF routing for a distributed intelligent control systems with a heterogeneous SN VT, as an NP-complete task of iterating discrete dynamic optimization when solving the conflict of interaction between network nodes under constraints and uncertainties.

Дерман В.А. Інформаційна технологія екологічного управління станом природно-техногенної геосистеми в умовах ведення бойових дій – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 151 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» - Національний університет харчових технологій Міністерства освіти і науки України, Київ, 2023.Метою дисертаційної роботи є наукове обґрунтування підвищенні рівня екологічної та техногенної безпеки на територіях природно-техногенних геосистем за рахунок впровадження інформаційної технології для систем автоматизованого адаптивного екологічного управління. У першому розділі дисертації проведено аналіз досліджень в сфері автоматизованого екологічного управління станом природно-техногенної геосистеми. За результатами аналізу визначено кількісні та якісні методи підвищення рівня інформаційного забезпечення процесів управління екологічною безпекою в умовах ведення бойових дій. На забезпечення необхідного рівня інформаційного забезпечення екологічної безпеки проведено постановку наукового завдання. Таким чином, в галузі автоматизованого управління природно-техногенною екосистемою існує нагальна потреба в отриманні додаткових ресурсів на забезпечення автоматизованого управління екологічною безпекою, яку можливо задовольнити за рахунок удосконалення моделей, алгоритмів і процедур ергатичної системи управління природно-техногенною геосистемою. Тому розробка інформаційної технології для управління станом природно-техногенної геосистеми із використанням експертно-моделюючої системи дозволяє підвищити рівень екологічної безпеки і є актуальним науковим завданням.У другому розділі дисертації розроблено алгоритми формування програмно апаратного комплексу для забезпечення автоматизованого управління станом природно техногенної геосистеми. Комплексне застосування математичного апарату експертних методів у галузі екологічного оцінювання дозволило побудувати нові процедури для ранжування загроз від впливу ведення БД на вектор екологічного стану навколишнього природного середовища. На основі визначення складу і структури чинників потоку воєнно-техногенного навантаження розроблено узагальнену причинно-наслідкову діаграму, що може бути основою для складання плану взаємопов'язаних заходів з автоматизованого управління станом військової природно-техногенної геосистеми. Це забезпечить комплексне вирішення задачі автоматизованого екологічного управління, поставленої в системі екологічного моніторингу бойових дій під час аналізу результатів моніторингу. У відповідності до сформованих згідно процедури векторів забруднення військової природно-техногенної геосистеми та розподілу забруднюючих речовин за військовими об’єктами районів ведення БД були сформовані набори датчиків первинної інформації для проведення вимірювань на відповідних військових об’єктах.У третьому розділі дисертації розроблено математичні моделі, що дозволяють розраховувати оптимальні плани оцінювання техногенного впливу озброєння і військової техніки на НПС за обмежень на загальну кількість вимірів з урахуванням вагових коефіцієнтів ЧВТН і пріоритетів територій в умовах “визначеності” та “невизначеності” з мінімізацією фінансових ресурсів на проведення досліджень. Проведено дослідження математичних моделей оптимального планування вимірів на території БД та отримані достатні, а в деяких випадках і необхідні умови існування розв’язків розглянутих задач. Розроблені алгоритми дозволяють знаходити оптимальні цілочислові плани проведення вимірів для різних випадків і знаходити цілочислові плани проведення вимірів для задач великої розмірності, що задовольняють умовам точності.На основі теорії двоїстості лінійного програмування отримані розрахункові співвідношення, що дозволяють знаходити компоненти нецілих числових оптимальних планів розглянутих задач. Отримані співвідношення дозволяють оцінити компоненти оптимального плану для заданого бюджету на моніторинг, розрахувати бюджет при обмеженні на зважену кількість вимірів та відсутності додаткових директивних вимог на кількість вимірів. На підставі теорії оптимальності Куна-Таккера розроблені співвідношення для визначення компонентів нецілочислового оптимального плану в умовах невизначеності для нелінійної цільової функції.Четвертий розділ дисертаційної роботи містить результати комп’ютерного моделювання стійкості ВПТГС. У роботі виявлено низку визначальних чинників:внутрішня неоднорідність властивостей компонентів геосистеми; рівень ієрархії елементів геосистеми, складові яких можуть виступати в якості індикаторів (метод екосистемної індикації стану природного середовища військового ТВБД); вторинні компоненти – рослинний покрив (первинна продуктивність екосистеми може виступати індикатором її стійкості) та ґрунти (можуть виступати індикатором депонуючих властивостей – техноємності ВПТГС).^UDerman V.A. Information technology of environmental management of the state of the natural and man-made geosystem in the conditions of conducting military operations - Qualification scientific work with the rights of the manuscript.Dissertation for the degree of Doctor of Philosophy in specialty 151 "Automation and computer-integrated technologies" - National University of Food Technologies of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Kyiv, 2023.The aim of the dissertation is the scientific justification of increasing the level of ecological and man-made safety in the territories of natural-man-made geosystems due to the introduction of information technology for systems of automated adaptive environmental management.In the first chapter of the dissertation, an analysis of research in the field of automated environmental management of the state of the natural and man-made geosystem is carried out. Based on the results of the analysis, quantitative and qualitative methods of increasing the level of information support of environmental security management processes in the conditions of hostilities were determined. A scientific task was set to ensure the necessary level of information provision of environmental safety. Thus, in the field of automated management of the natural and man-made ecosystem, there is an urgent need to obtain additional resources to ensure the automated management of environmental safety, which can be satisfied by improving models, algorithms and procedures of the energetic system of management of the natural and man-made geosystem. Therefore, the development of information technology for managing the state of the natural and man-made geosystem using an expert modeling system allows to increase the level of environmental safety and is an urgent scientific task.In the second chapter of the dissertation, algorithms for the formation of a software-hardware complex are developed to ensure automated management of the state of the naturally man-made geosystem. The complex application of the mathematical apparatus of expert methods in the field of environmental assessment made it possible to build new procedures for ranking threats from the impact of database management on the vector of the ecological state of the natural environment. Based on the determination of the composition and structure of the factors of the flow of military man-made load, a generalized cause and effect diagram was developed, which can be the basis for drawing up a plan of interrelated measures for the automated management of the state of the military natural man-made geosystem. This will provide a comprehensive solution to the task of automated environmental management, set in the system of environmental monitoring of hostilities during the analysis of monitoring results. In accordance with the pollution vectors of the military natural and man-made geosystem formed according to the procedure and the distribution of polluting substances by military facilities in the DB management areas, sets of sensors of primary information were formed for conducting measurements at the relevant military facilities.In the third chapter of the dissertation, mathematical models were developed that allow for the calculation of optimal plans for assessing the man-made impact of weapons and military equipment on the NPS under restrictions on the total number of measurements, taking into account the weighting coefficients of the CHVTN and the priorities of the territories in conditions of "certainty" and "uncertainty" with the minimization of financial resources for conducting research. A study of mathematical models of optimal planning of measurements on the territory of the database was conducted and sufficient, and in some cases, necessary conditions for the existence of solutions to the considered problems were obtained.The developed algorithms make it possible to find optimal integer measurement plans for various cases and to find integer measurement plans for large-dimensional problems that satisfy the accuracy conditions.On the basis of the theory of duality of linear programming, calculated relations are obtained that allow finding the components of non-integer numerical optimal plans of the considered problems. The obtained ratios make it possible to evaluate the components of the optimal plan for a given monitoring budget, to calculate the budget with a limit on the weighted number of measurements and the absence of additional directive requirements on the number of measurements. On the basis of the Kuhn-Tucker optimality theory, relations were developed for determining the components of a non-integer optimal plan under conditions of uncertainty for a nonlinear objective function.

Об'єктом дослідження в роботі є процеси створення перспективних гарантоздатних АСУ та процеси функціонування таких систем в умовах впливу антропогенних і техногенних втручань та загроз. Метою дисертаційної роботи є побудова інформаційної технології для створення перспективних гарантоздатних АСУ ОКІ України. При вирішенні поставлених задач в дисертаційній роботі було використано класичні та похідні критерії вибору рішень в умовах невизначеності, «евристичні» (експертні) методи оцінювання – метод Дельфи, метод аналізу ієрархій (МАІ) та метод парних порівнянь, а також метод морфологічних карт, методи лінійного програмування, методи функціонально-вартісного (ФВА) та кластерного аналізу тощо. Практичне значення - за рахунок реалізації методу формування типового варіанту побудови такої системи та методу визначення впливу загроз на процеси її функціонування дозволили розробити прикладні засади побудови інформаційної технології для створення ПГ АСУ ОКІ, впровадження якої забезпечує гарантоване надання абонентам необхідних послуг та/або сервісів, яким в заданих режимах і умовах застосування з урахуванням стану захищеності таких систем від загроз порушення ЦКД можливо виправдано довіряти. Новизна - вперше розроблений метод визначення впливу загроз на процеси функціонування перспективних гарантоздатних АСУ ОКІ; удосконалений метод формування типового варіанту побудови перспективної гарантоздатної АСУ. Впроваджено у: Державному агентстві з питань електронного урядування України при розробці вимог до архітектури системи електронної взаємодії державних інформаційних ресурсів та єдиного інформаційного ресурсу звернень громадян до органів державної влади і органів місцевого самоврядування; ІПММС НАН України при дослідженні проблеми побудови мережі гарантоздатних ситуаційних центрів сектору безпеки і оборони; Національному центрі управління та випробувань космічних засобів. Сфера використання – управління об'єктами критичної інфраструктури.^UThe dissertation is devoted to the solution of the actual scientific problem, which consists in theoretical and applied bases of construction of information technology for creation of perspective guaranteeable (GHG) automated control systems (ACS) of objects of critical infrastructure (CIF), and also definition of influence on processes of functioning of such systems and man-made interventions and threats. The paper develops new and improved existing models, procedures and algorithms that form the basis for two methods - the method of forming a typical construction option and the method of determining the impact of threats on the operation of GHG ACS CIF. In the course of work on them, the procedures for selecting a prototype of network infrastructure topology (MI), selection of a typical automated workstation (AWP) of rational configuration and rational choice of software, as well as a semantic model of confrontation of ACS protection system were developed. CIF with the attacking side, models for assessing the state of protection of the system from threats of integrity, confidentiality and availability and the algorithm for detecting and recovering data in the GHG ACS CIF. The simulation experiments on the comparative evaluation and selection of the prototype of the MI topology, the configuration of the workstation and the software of the GHG ACS of the CIF of the applied level are carried out. The possibilities of application of cluster analysis for parallelization of processes of search of vulnerabilities or true values of keys used for data encryption, and also estimation of stability of cryptosystems from external cybernetic influence and cryptocurrencies are investigated in the work. A comprehensive solution in the dissertation research is information technology to create promising guaranteed ACS CIF, the implementation of which, in contrast to existing: allows you to assess events that may affect the information and technological processes on the CIF and cause damage to both owners and users; provides guaranteed provision to subscribers of necessary services and / or services, which in the given modes and conditions of application, taking into account the state of protection of such systems from threats of violation of integrity, confidentiality and availability, may be reasonably trusted. The implementation of this IT also contributes to: increase, due to the prompt identification of the set of possible most significant threats, the effectiveness of the actions of persons responsible for ensuring the safety of GHG ACS CIF; reduction of time for making well-considered management decisions on the construction of GHG ACS CIF.

Дисертаційна робота присвячена підвищенню ефективності розподілених систем підтримки прийняття групових рішень. Запропоновано нову інформаційну модель розподіленої системи підтримки прийняття групових рішень, яка дозволяє поєднувати усі елементи розподіленої системи та, забезпечує можливість впливу на початкові ймовірності появи альтернатив для прийняття рішень, шляхом введення поточних переваг користувачів. Запропоновано метод підготовки даних для прийняття групових рішень за допомогою баєсової мережі, який на відміну від існуючих дозволяє формувати альтернативи для вибору користувачів шляхом статистичного аналізу навчальної вибірки, що дає можливість підвищити ефективність прийняття групових рішень за рахунок пропонування найбільш ймовірних початкових альтернатив для вибору користувачами. Запропоновано динамічну баєсову мережу для формування альтернатив вибору користувачів, яка використовує апріорні ймовірності появи альтернатив та динамічно оновлюється під час кожного етапу прийняття рішень користувачами, що дозволяє пропонувати найбільш ймовірні альтернативи на кожному етапі прийняття рішень користувачами до закінчення усіх альтернатив. Розроблено алгоритмічне забезпечення розподіленої системи підтримки прийняття групових рішень. Розроблено та програмно реалізовано технології групового прийняття рішень з врахуванням переваг кожного користувача. Розроблено програмне та методичне забезпечення групового навчання програмуванню, яке використовує запропоновану інформаційну технологію з модулями синтаксичного аналізу програмних кодів.^UThe dissertation work is dedicated to increase the efficiency of the distributed group decision support systems. A new information model of a distributed group decision support system is proposed, which allows to combine all elements of a distributed system and provides an opportunity to influence the initial probabilities of alternative decision-making by introducing current user preferences. A method of preparing data for group decision-making using a Bayesian network is proposed, which, unlike the existing ones, allows to form alternatives for user selection by statistical analysis of the training sample, which allows to increase group decision-making efficiency by offering the most probable initial alternatives for user selection. A dynamic Bayesian network for the formation of user choice alternatives is proposed, which uses apriori probabilities of alternatives and is dynamically updated by users during each decision-making stage, which allows to propose the most probable alternatives at each stage of user decision-making process until all the alternatives are chosen. Algorithmic support of the distributed system of group decision-making support is developed. Developed and programmatically implemented group decision-making technologies that take into account the preferences of each user. Software and methodological support for group programming training has been developed, which uses the proposed information technology with modules of program codes parcing.

Обгрунтовано шляхи підвищення ефективності інформаційного забезпечення системи управління підприємств машинобудівної галузі. Розглянуто сучасний стан та проаналізовано існуючі підходи щодо інформаційного забезпечення управління діяльністю промислових підприємств. Обгрунтовано шляхи зміцнення державної підтримки інформаційного забезпечення управління машинобудівних підприємств Запорізького регіону. Досліджено вплив інформаційного забезпечення на організацію системи управління машинобудівних підприємств. Наведено оцінку маркетингових та логістичних інформаційних потоків. Визначено можливості застосування технологічної підсистеми та діловодства в інформаційному забезпеченні системи управління з урахуванням концепції нового системного проектування. Обгрунтовано пропозиції щодо застосування тривимірної моделі інформаційних потоків. Особливу увагу приділено дослідженню транспортної задачі лінійного програмування для визначення найбільш ефективного проходження кожного виду інформаційного потоку з урахуванням залежності витрат від віддаленості джерела, отримувача інформації, відволікання ресурсів, завантаженості підрозділу, що дозволить знизити витрати на здійснення функцій управління, більш ефективно використовувати його структуру, визначити доцільність витрат на виконання конкретних функцій та оцінити необхідність структурних змін на підприємстві.

  Скачати повний текст

Об’єкт дослідження – нелінійні нестаціонарні процеси при ліквідації наднормативних кренів багатоповерхових будівель, що протікають в умовах невизначеності та будівельних ризиків. Мета роботи - розробка нової інформаційної технології діагностування поточного стану багатоповерхових будівель для ліквідації її наднормативного крену при одночасному забезпеченні надійного функціонування багатоповерхових будівель протягом всього процесу вирівнювання без зупинки функціонування її інженерних мереж, технологічного обладнання та відселення мешканців, що дозволить підвищити якість прогнозу змін технічного стану багатоповерхових будівель при керованому усуненні наднормативного крену та приймати відповідальні управлінські рішення в умовах невизначеності та ризику будівельних аварій. Для аналізу і обробки інформації використовувались методи статистичного аналізу даних, експертного оцінювання. Для побудови, аналізу і оцінювання прогнозів використовувались методи прогнозування на основі теорії подібності процесів, регресійного аналізу з використанням результатів чисельного моделювання напружено-деформованого стану багатоповерхових будівель, її ґрунтових основ з залученням експериментальних даних технічної діагностики їх. Для розроблення інформаційної технології використано методи системного аналізу. Для практичної реалізацій – прикладне програмування, методи реалізації систем підтримки прийняття рішень при вирівнюванні будівель. Наукові, методичні та практичні розробки дисертаційної роботи у вигляді нової ІТДББ ББ впроваджені в будівельну практику м. Запоріжжя при ліквідації наднормативних кренів багатоповерхових будівель. Здобувач брав участь в розробці нормативного документу вітчизняної будівельної галузі ДСТУ-Н Б В.1.2-17:2016. Вперше: розроблено інформаційні технології діагностування поточного стану для ліквідації крену будівлі в умовах постійної зміни її вертикального положення; розроблено спеціалізовану програму Pendulum оперативної обробки в онлайн-режимі експериментальних даних з прецизійних інклінометричних датчиків, що розподілені по багатоповерховій будівлі в процесі ліквідації її наднормативного крену, та графічної інтерпретації результатів для кращого сприйняття інформації та є елементом зворотного зв’язку при підтримці оперативних управлінських рішень в процесі ліквідації наднормативного крену ББ. Удосконалено: математично-алгоритмічний апарат, що включає математичні моделі будівель та ґрунтів основи, що були використані в процесі вирівнювання багатоповерхових будівель; – прецизійні чутливі інклінометрічні елементи, розроблено спеціальний стенд для їх тестування та проведення метрологічних досліджень; безперервний зв’язок між результатами вимірювань від прецизійних чутливих інклінометричних елементів, що розподілені по багатоповерховій будівлі, та пакетом прикладних програм ЛІРА САПР для оперативного врахування зміни початково-крайових умов при поточних розрахунках напружено-деформованого стану багатоповерхових будівель протягом всього процесу вирівнювання та деякого час після його завершення. Отримала подальший розвиток система передачі цифрових експериментальних даних з прецизійних інклінометричних датчиків, що розподілені по багатоповерховій будівлі, за допомогою сучасних хмарних технологій (елементи Internet of Things (IoT)). Сфера використання – будівельна галузь, що пов’язана з аналізом поточного технічного стану багатоповерхових будівель і прогнозуванням їх змін у майбутньому.^UThe object of the research is non-linear non-stationary processes in the elimination of excessive tilts of multi-story buildings, which occur in conditions of uncertainty and construction risks. The purpose of the work is the development of a new information technology for diagnosing the current state of multi-story buildings to eliminate its excessive tilt while simultaneously ensuring the reliable functioning of multi-story buildings during the entire process of leveling without stopping the operation of its engineering networks, technological equipment and resettlement of residents, which will improve the quality of forecasting changes in the technical state of multi-story buildings buildings with the controlled elimination of excessive tilting and to make responsible management decisions in conditions of uncertainty and the risk of construction accidents. Methods of statistical data analysis and expert evaluation were used to analyze and process information. Forecasting methods based on the theory of similarity of processes, regression analysis using the results of numerical modeling of the stress-strain state of multi-story buildings and their soil foundations with the involvement of experimental data of their technical diagnostics were used to construct, analyze and evaluate forecasts. System analysis methods were used to develop information technology. For practical implementations – applied programming, methods of implementing decision support systems for leveling buildings. Scientific, methodical and practical developments of the dissertation work in the form of a new ITDDBB BB were implemented in the construction practice of the city of Zaporizhzhia during the elimination of over-normative slopes of multi-story buildings. The acquirer participated in the development of the regulatory document of the domestic construction industry DSTU-NB V.1.2-17:2016. For the first time: information technologies for diagnosing the current condition were developed to eliminate the tilt of the building in conditions of constant change in its vertical position; developed a specialized Pendulum program for operational processing in online mode of experimental data from precision inclinometric sensors distributed over a multi-story building in the process of eliminating its excessive tilt, and graphical interpretation of results for better perception of information and is an element of feedback in support of operational management decisions in in the process of liquidation of the over-normative roll of BB. Improved: mathematical and algorithmic apparatus, which includes mathematical models of buildings and foundation soils, which were used in the process of leveling multi-story buildings; – precision sensitive inclinometric elements, a special stand has been developed for their testing and metrological research; a continuous connection between the results of measurements from precision sensitive inclinometric elements distributed over a multi-story building and a package of LIRA CAD application programs for operational consideration of changes in the initial boundary conditions in the current calculations of the stress-strain state of multi-story buildings during the entire leveling process and some time after its completion. The system for transmitting digital experimental data from precision inclinometric sensors distributed over a multi-story building with the help of modern cloud technologies (elements of the Internet of Things (IoT)) has received further development. The field of use is the construction industry, which is related to the analysis of the current technical condition of multi-story buildings and forecasting their changes in the future.

Висвітлено методологію побудови інформаційно-керуючих систем, багатофункціональних моделей елементів і локальних об'єктів, що адаптуються під актуальний стан електроенергетичного об'єкта. Розроблено методи автоматичного формування моделей на базі загальних принципів побудови АСУТП і сучасних інформаційних технологій для підвищення ефективності функціонування локальних об'єктів електроенергетичної системи (ЕЕС) за різних режимів. Надано характеристику локальних об'єктів ЕЕС, сучасних технологій ведення інформації та програмування. Проведено аналіз існуючих АСУ в електроенергетиці, а також виділено основні чинники та тенденції їх розвитку за умов структурної перебудови електроенергетики та роботи енергетичного ринку. Розроблено інструментальні програмні засоби для інтегрованого розв'язання задач імітаційного моделювання з оцінкою режимів і команд керування.

  Скачати повний текст

Об'єкт дослідження – процес автоматизованого проектування систем вимірювання кількості теплової енергії на основі витратомірів змінного перепаду тиску.Методи дослідження. Застосовано методи математичного моделювання на основі законів гідродинаміки, термодинаміки, теорії подібності. Розроблення рівнянь для оцінювання невизначеності показників фізичних властивостей та невизначеності кількості теплової енергії виконано із застосуванням теорії похибок та теорії невизначеності. Під час проектування витратомірів застосовано елементи теорії оптимізації. Для автоматизації проектування систем вимірювання застосовано методи лінійного програмування, об'єктно-орієнтованого програмування для розроблення інтерфейсу програмного пакету та підсистеми виведення результатів проектування.Наукова новизна результатів. На основі повної математичної моделі витратоміра змінного перепаду тиску, рівнянь визначення кількості теплової енергії та рівнянь визначення властивостей теплоносія розроблено математичну модель системи вимірювання кількості теплової енергії, що дає можливість дослідити вплив конструктивних характеристик витратоміра, параметрів теплоносія на результат вимірювання кількості теплової енергії. На основі теорії оцінювання невизначеності та рівнянь розрахунку ентальпії води (водяної пари) розроблено рівняння для розрахунку невизначеності ентальпії води (водяної пари). Розроблено нове рівняння для обчислення невизначеності вимірюваного значення кількості теплової енергії.На основі термодинамічних залежностей та рівнянь IAPWS IF-97 розроблено нове рівняння для обчислення показника адіабати перегрітої водяної пари, що в сукупності з відомими рівняннями густини дає можливість обчислити параметри стану водяної пари під час вимірювання її витрати методом змінного перепаду тиску. За результатами опрацювання цього рівняння розроблено спрощене рівняння та алгоритм для розрахунку показника адіабати перегрітої пари для тиску пари від лінії насичення до 100МПа та температури від 97°С до 800°С. Удосконалено метод проектування системи вимірювання кількості теплової енергії, який полягає у пошуку параметрів витратоміра, що забезпечують мінімальну невизначеність вимірюваного значення витрати із одночасним врахуванням граничного значення втрат тиску, що дає можливість зменшити втрати тиску у системах постачання теплової енергії. Запропоновано нові підходи щодо автоматизованого проектування систем вимірювання кількості теплової енергії, що дають можливість реалізувати розрахунок конструктивних та метрологічних характеристик системи вимірювання кількості теплової енергії із врахуванням технологічних та нормативних обмежень.Практичне значення результатів дисертаційної роботи полягає в тому, що на основі зразкових значень показника адіабати, отриманих за новим рівнянням, розроблено спрощені залежності та алгоритм розрахунку показника адіабати для їх застосування у обчислювачах кількості теплової енергії; розроблено алгоритми розрахунку кількості теплової енергії, що реалізують математичну модель системи вимірювання кількості теплової енергії та дають можливість обчислити кількість теплової енергії для різних конфігурацій систем вимірювання; удосконалено алгоритм проектування системи вимірювання кількості теплової енергії, який забезпечує мінімальну невизначеність вимірюваного значення витрати із одночасним врахуванням граничного значення втрат тиску та дає можливість зменшити втрати тиску, а отже й підвищити ефективність систем постачання теплової енергії; шляхом реалізації сукупності алгоритмів, що реалізують математичну модель системи вимірювання кількості теплової енергії, рівняння обчислення фізичних властивостей теплоносія, рівняння розрахунку невизначеності кількості теплової енергії розроблено програмний комплекс САПР "Теплова енергія" для автоматизованого проектування систем вимірювання кількості теплової енергії.^UThe object of research is the process of computer-aided designing the thermal energy metering systems based on differential pressure flowmetersResearch methods. Methods for mathematical modeling were used based on the laws of hydrodynamics, thermodynamics and similarity theory. Developing the equations for evaluating the uncertainty of indicators of physical properties and uncertainty of thermal energy amount was carried out using theory of errors and theory of uncertainties. Elements of optimization theory were used for the flowmeters designing. Methods of linear programming were used to automate the metering systems designing and methods of object-oriented programming were used to develop the interface of a software package and a subsystem for outputting design results.Scientific novelty of the obtained results. The mathematical model of the thermal energy metering system was developed on the basis of a complete mathematical model of differential pressure flowmeters, equations for determining the thermal energy volume and equations for determining the properties of a heat carrier. This model provides the possibility to study the influence of the design characteristics of the flowmeter and the parameters of the heat carrier on the result of thermal energy volume measurement.New equation for calculating the uncertainty of the enthalpy of water (water steam) was developed on the basis of the uncertainty evaluation theory and equations for calculating the enthalpy of water (water steam). The equation of uncertainty of the measured value of thermal energy volume was developed. New equations for calculating the isentropic exponent of superheated steam based on dependences and equations from IAPWS-IF97 (International Association for the Properties of Water and Steam) were developed. These equations in combination with known equations for calculating the density makes it possible to calculate the state parameters of the water steam during measurement of its flow rate by means of the differential pressure method. Based on processing of this equation, a simplified equation and algorithm for calculating the isentropic exponent of superheated steam for pressure from the saturation line to 100 MPa and temperature from 97 °C to 800 °C was developed.The method of designing a thermal energy metering system was improved. The improvement consists in finding the parameters of the flowmeter that provide the minimum uncertainty in the measured value of the flow rate taking into account the pressure losses limit, which makes it possible to reduce pressure losses in thermal energy supply systems. New approaches to computer-aided designing of a thermal energy metering system were proposed. These approaches make it possible to calculate the constructional and metrological characteristics of a thermal energy metering system taking into account the technological and normative constraints.The practical significance of the thesis is that on the basis of reference isentropic exponent values, obtained by new equation, a simplified relation and algorithm for calculating the isentropic exponent was developed for its application in the calculators of thermal energy volume; the algorithms for calculation of thermal energy volume were developed with implementation of the mathematical model of the thermal energy metering system. These algorithms make it possible to calculate the thermal energy volume for different configurations of metering systems; the algorithm for designing the thermal energy metering system was improved, which provides minimal uncertainty of the measured value of the flow rate taking into account the pressure losses limit. Thanks to this algorithm the pressure losses can be reduced and, consequently, the efficiency of a thermal energy supplying system can be increased. "Thermal Energy" CAD software was developed for computer-aided design of thermal energy metering systems. The algorithms that implement a mathematical model of the thermal energy metering system, an equation for calculating the physical properties of the heat carrier, an equation for calculating the uncertainty of the thermal energy volume were applied in this software.