Розроблено узагальнені структуру та алгоритми функціонування моделювального сервісного центру, який призначено для розв'язку задач модельного супроводу розробок та експлуатації керованих складних динамічних систем. Здійснено адаптацію запропонованої структури під час розв'язання задач оперативного контролю та автоматизованого управління шахтними вентиляційними системами. Наведено класифікацію моделей об'єктів та процесів сучасного вугільного підприємства та вугільної галузі в цілому, яка базується на принципі ієрархії за функціональністю розв'язуваних технічних, технологічних та управлінських задач та є основою структурної й логічної організації засобів моделювання. Визначено позицію множини моделей всіх рівнів функціонування керованих об'єктів вугільної промисловості в запропонованій класифікації. Впроваджено UML-підхід щодо інформаційно-програмної організації дискретних симуляторів, що реалізують моделі всіх рівнів ієрархії, для алгоритмів перетворення формальних описів об'єктів предметної області. Запропоновано новий спосіб організації ресурсів і компонентів моделюючого сервісного центру (МСЦ), який базується на Crid-технології системної організації багаторівневих територіально розосереджених комп'ютерних систем та мереж, UML-інструментарії створення проблемно-орієнтованих компонентів, та забезпечує рішення складних задач оперативного контролю та автоматизованого управління технологічними процесами в режимі реального часу.

  Скачати повний текст

Досліджено засоби специфікації апаратних і програмних обмежень операційної системи (ОС) мобільних пристроїв (МП). Описано механізми оцінки продуктивності та безконфліктності стаціонарних програмних систем (ПС) для МП у контексті заданої платформи з використанням відповідних формальних моделей оцінки. Наведено методи перетворення моделі ПС на базі мережі Петрі в нотації UML як засобу врахування динамічних і статичних аспектів мобільних систем (МС), генерації вихідного коду ПС для мобільних платформ на підставі механізмів розширеної UML-моделі, зворотного проектування ОС для створення програмного каркасу МП, що спрощує генерацію моделі каркаса та забезпечує повну відповідність даної моделі структурі ОС. Розроблено комплексну інструментальну систему підтримки процесу створення прикладних програм для МС.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему оптимізації інформаційних потоків системи керування судновою електроенергетикою, що забезпечує погоджене управління на всіх рівнях ієрархії, підвищення якості алгоритмічного й інформаційного забезпечення. Систему керування судновою електроенергетичною системою (СЕЕС) розглянуто як мережу автоматів, виконано аналіз її функцій. Для локальних засобів автоматизації СЕЕС. Розроблено алгоритми керування з використанням SWITCH-технологій та методику мінімізації станів автомату, що дозволяє уникнути функціональної збитковості за умов проектування системи, а також зменшити кількість повідомлень, що передаються у мережі шляхом зменшення кількості переходів між різними станами автомату. Розроблено методику вирішення оптимізаційних задач з використанням теорії масового обслуговування й апарату нечіткої логіки під час керування інформаційними потоками. Розвинуто методику проектування систем керування з використанням сучасних технологій інженерії програмних систем, зокрема, уніфікованої української мови моделювання UML та її розширення UML-FB.

  Скачати повний текст

Дисертаційне дослідження присвячено вирішенню наступної науково-прикладної проблеми – ефективної розробки програмного забезпечення у гнучких методологіях шляхом впровадження нового напряму розробки програмного забезпечення, який враховує систематичну зміну вимог проекту та базується на повторному використанні артефактів розробки програмного забезпечення, і дозволяє серед різноманіття наявних програмних артефактів визначити такий (такі), семантика якого (яких) найбільш відповідає семантиці специфікації вимог проекту.Для вирішення поставленої проблеми здійснено комплекс завдань; (і) представлено концептуально-методологічні основи повторного використання артефактів розробки програмного забезпечення що дозволяють інтегрувати процеси доменної інженерії, з гнучкими методологіями розробки програмного забезпечення; (іі) представлено методи доменного аналізу та інженерії застосувань; (ііі) розроблено наукові основи та гнучкий аналітичний апарат обробки моделей програмного забезпечення, що представляються UML діаграмами; (іv) розроблено комплекс методик та алгоритмів, які ґрунтуються на представленому аналітичному апараті; (v) запропоновано архітектурне рішення кросс-платформенного програмного середовища підтримки процесів доменної інженерії, що базується на комбінації стандартних модулів платформи Eclipse та модулів обробки програмного забезпечення, які ґрунтуються на представлених методиках. В роботі представлено проведене експериментальне дослідження повторного використання артефактів розробки програмного забезпечення для прикладного домену «Розширення функціональності комплексу FOI Consult» та здійснено оцінювання якості представлених методів та методик, що базуються на інформаційному очікуванні.^UActual scientific and application problem of effective software development approach in AGILE is solved in doctoral thesis. This problem is solved by means of implementation of the new software development trend. Proposed trend considers systematic requirements changing and based on software artifacts reuse, and allowing choosing such a software development artifact (artifacts) from the variety of existing, semantics of which (whose) corresponds the most to the requirements specification. In order to solve this problem the next tasks are performed:1. A conceptual and methodological basics of software artifacts reuse in domain engineering, based on collaboration of domain analysis results and modified AGILE approach, are proposed.2. Domain analysis method, based on the formal procedure of domain models designing, is represented. Such a method consists from the next steps: (i) formal analysis of initial information; (ii) domain models designing; (iii) verifying whether resulting information is presented in repository before including into it; (iv) establishing tracing links between domain models' constituents and external software development artifacts; (v) structural and semantic verification of designed domain models. Novelty of the designed method is the next: integration of AGILE methodologies and domain engineering processes allows to implement template-based approaches of software development artifacts reuse and possibility of flexible setting of rules and parameters in domain designing operations.3. Application engineering method of software development artifacts reuse in AGILE approach is designed. It allows performing a software artifacts reuse by means of matching requirements specification semantic to software artifacts. Proposed method contains the set of operations for transferring software requirements semantic to project UML class diagrams and the operation of software artifacts reuse based on structural and semantic comparison of software development artifacts and project UML class diagrams.4. Scientific basics and analytical apparatus of software models processing providing a background for realization of all operations supporting software development artifacts reuse in domain engineering designed. Analytical apparatus for performing all operations of software models processing has the next features: (i) provides a background for performing the complex of operations, allowing to adopt software development lifecycle processes to peculiarities of company; (ii) allows to proceed software model with given level of details by means of using unified format for transmitting data between software models processing plug-ins; (iii) allows to provide flexible settings to perform all steps of software models' processing approaches.5. Software models processing approaches and algorithms, based on developed analytical apparatus, to perform all operations of software development artifacts reuse in domain engineering is represented. Mostly they use modified graph representation of software model.6. Architecture of cross-platform application lifecycle management to support domain engineering processes that consists from collaboration of plug-ins embedment in Eclipse platform and proposed plug-ins for software models processing is proposed.Thesis contains experimental research of software artifacts reuse for problem domain “Extension the functionality of complex FOI Consult”. Quality estimation of the proposed methods and approaches based on information expectation is represented.

Запропоновано удосконалені методи організації процесів моделювання в гетерогенному мережевому середовищі, що орієнтовані на роботу з моделями складних динамічних систем, зокрема хіміко-технологічних процесів. Досліджено сучасні засоби організації розподілених моделюючих середовищ і WEB-орієнтованих систем. Запропоновано моделі та методики організації розподілених моделюючих середовищ (РМС), інваріантних стосовно програмних і апаратних платформ їх компонентів. Синтез даних моделей у програмні модулі дозволить реалізувати реально діючі РМС. Для створення моделей РМС використано об'єктно-орієнтований аналіз і мову UML (Unified Modeling Language). Для перевірки працездатності запропонованих моделей РМС розроблено і реалізовано програмні модулі як для серверної, так і для клієнтської частин. На основі методу імітаційного моделювання досліджено та визначено основні характеристики, що впливають на ефективність роботи розроблених мережевих РМС. Виявлено вплив таких параметрів, як інтенсивність і тип вхідного потоку запитів, продуктивність серверних вузлів РМС, пропускної здатності каналів зв'язку на середній час обробки запиту.

  Скачати повний текст

Розроблено ситуаційний підхід щодо вибору критерію керування та відповідного режиму функціонування утфельного вакуум-апарата періодичної дії. Розроблено способи розв'язання задачі координації роботи технологічного комплексу (ТК) апаратів періодичної дії (АПД), що забезпечують неперервність потоку продукту на вході та виході ТК у неперервно функціонуючому виробництві. Створено нові способи та систему оптимального керування ВАПД для розв'язання задач мінімізації тривалості процесу та максимізації виходу готового продукту. Розроблено логічну модель ВАПД з використанням уніфікованої мови моделювання UML.

  Скачати повний текст

У дисертаційній роботі вирішена науково-практична задача ідентифікації комплексного сприйняття семантики товарних пропозицій на онлайн-платформах електронної комерції шляхом інтелектуальної обробки текстового опису товарів, що дозволяє систематизувати пропозиції товарів та спростити пошук.Об’єктом дослідження є процес обробки текстової інформації в системах електронної комерції.Предметом дослідження є моделі, методи та інформаційна технологія інтелектуальної обробки текстового опису товарів масового вжитку.Метою дисертаційного дослідження є підвищення точності визначення схожості товарів масового вжитку на основі їх текстових описів, представлених в системі електронної комерції.При вирішенні завдань дисертаційного дослідження були використані: метод системного аналізу для розробки концепції інтелектуальної обробки текстового опису товарів масового вжитку; методи математичної статистики, методи теорії прийняття рішень; інструменти NLP для створення моделі текстового опису товарів, моделі оцінки схожості товарів, алгоритму створення тегового ядра та моделі еталонного товару; методи теорії інтелекту для розробки моделі визначення схожості товарних пропозицій, методи експертного оцінювання для збору даних на основі краудсорсінгу; стандарт IDEF та уніфікована мова моделювання UML для проєктування інформаційної технології та компонентів програмного забезпечення, компонентно-орієнтовані методи для розробки інформаційної технології інтелектуальної обробки текстових описів.Наукова новизна проведеного дослідження полягає в наступному.1?Удосконалено модель текстового опису товарів масового вжитку, що на відміну від існуючих базується на ідентифікації комплексного сприйняття людиною товарних пропозицій, що дозволяє підвищити точність визначення відповідності реальному товару за рахунок врахування семантики трьох складових опису (назва, характеристика, специфікація).2?Удосконалено модель схожості товарів, яка дозволяє порівнювати споживчі характеристики товарів електронної комерції на основі їх текстового опису та, на відміну від існуючих, враховує вподобання споживачів та сприйняття текстового опису, що дозволяє систематизувати пропозиції та спростити пошук.3?Дістала подальшого розвитку інформаційна технологія інтелектуальної обробки текстових описів товарів за рахунок вдосконалення моделі текстового опису товару, групування схожих товарів та представлення групи схожих товарів ядром тегів та еталонним товаром, що на відміну від існуючих підходів, дозволяє підвищити ефективність пошуку та ідентифікації товарів.Результати дисертаційної роботи впроваджено у навчальному процесі кафедри програмної інженерії та інтелектуальних технологій управління Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут» (акт від 14.11.2022 р.), використано у науково-дослідних роботах "Розробка інформаційно-аналітичного забезпечення управління ефективністю та якістю в складних системах за умови євроінтеграції України» (ДР № 0117U004806), «Створення моделей та методів збору та автоматизованої переробки бізнес-інформації у веб-просторі» (ДР № 0119U002556), «Розробка методів моніторингу актуальних даних в системах організаційного управління» (ДР № 0121U108870), у яких здобувачка брала участь як виконавиця окремих етапів (акт від 01.11.2022 р.) та впроваджено для вирішення практичних завдань в діяльності ТОВ Фінпрогруп» (довідка від 06.01.2023 р.).Ключові слова: інформаційна технологія, модель, текст, обробка природньої мови, програмна система, семантика, семантичне ядро, нейронна мережа, співставлення товарів, класифікація, електронна комерція.^UIn the dissertation, the scientific and practical task of identifying the complex perception of the semantics of product offers on online e-commerce platforms is solved by means of intellectual processing of the textual description of products, which allows systematizing product offers and simplifying the search.The object of research is the proceeding of processing textual information in electronic commerce systems.The subject of research is models, methods and information technology of intellectual processing of text descriptions of consumer goods.The aim of the dissertation research is to increase the accuracy of determining the similarity of consumer goods based on their textual descriptions presented in the electronic commerce system.When solving the tasks of the dissertation research, the following were used: the method of system analysis for the development of the concept of intellectual processing of the textual description of consumer goods; methods of mathematical statistics, methods of decision-making theory; NLP tools for creating a product text description model, a product similarity assessment model, a tag core creation algorithm, and a reference product model; methods of the theory of intelligence for the development of a model for determining the similarity of product offers, methods of expert evaluation for data collection based on crowdsourcing; the IDEF standard and the unified UML modeling language for designing information technology and software components, component-oriented methods for the development of information technology for intellectual processing of text descriptions.The scientific novelty of the conducted research is as follows.1 The item text description model has been improved, which, unlike the existing ones, is based on the identification of complex human perception of product offers, which allows to increase the accuracy of determining the conformity to the real product by taking into account the semantics of the three components of the description (name, characteristic, specification).2 The item similarity model has been improved, which allows comparing the consumer characteristics of e-commerce products based on their text description and, unlike the existing ones, takes into account consumer preferences and perception of the text description, which allows systematizing offers and simplifying the search.3 The information technology of intellectual processing of text descriptions of goods has received further development due to the improvement of the item text description model, grouping of similar goods and representation of a group of similar goods by the tag core and a reference item, which, unlike existing approaches, allows to increase the efficiency of the search and identification of goods.The results of the dissertation work were implemented in the educational process of the Department of Software Engineering and Management Intellectual Technologies of National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute» (act dated 14.11.2022), used in research works "Development of information and analytical support for management of efficiency and quality in complex systems under the conditions of European integration of Ukraine" (RW No. 0117U004806), "Creation of models and methods of collection and automated processing of business information in the web space" (RW No. 0119U002556), "Development of methods for monitoring actual data in organizational management systems" (RW No. 0121U108870 ), in which the candidate participated as an executor of individual stages (act dated 01.11.2022) and implemented to solve practical tasks in the activities of LLC «Finprogroup" (certificate dated 06.01.2023).Keywords: information technology, model, text, natural language processing, software system, semantics, semantic core, neural network, item matching, classification, e-commerce.

Досліджено проблему моделювання соціально-економічних процесів. Розроблено моделі процесів впровадження інноваційних продуктів на підприємствах з урахуванням зворотних інформаційних зв'язків, з використанням сучасних кібернетичних методів обробки даних структурованого та неструктурованого типів, методів оптимального керування та прийняття рішень. На підставі аналізу інноваційних процесів і процесів прийняття рішень щодо впровадження інновацій на підприємствах побудовано модель підтримки прийняття з оптимального керування впровадження інноваційних продуктів на підприємствах. Для створення моделі процесів поширення інновацій досліджено властивості розв'язків системи квазілінійних рівнянь параболічного типу для моделі двох конкуруючих інновацій. Доведено принцип максимуму для діапазону дослідження. Побудовано числовий алгоритм розв'язування задачі оптимального керування багатовимірною дифузією інновацій і одержано числові результати для сценаріїв дифузії трьох конкуруючих інновацій. На підставі рівнянь типу Лоткі - Вольтерра з використанням методів знання невизначеності досліджено групи лінійних і нелінійних моделей динаміки життєвого циклу інновацій для трирівневих стратифікованих систем. На основі багатофакторного аналізу ієрархій Сааті запропоновано метод визначення оптимального інноваційного проекту та методи моделювання виробничо-збутової діяльності. Визначено сценарії роботи системи підтримки прийняття рішень (СППР), побудовано алгоритми її роботи. Проектування системи виконано з використанням мови моделювання UML, програмний комплекс СППР реалізовано у середовищі Borland Develoer Studio 2006.

  Скачати повний текст

Досліджено зміст поняття ЕБ, проаналізовано різні погляди щодо визначення класичної ЕБ. Зроблено класифікацію ЕБ за архітектурними ознаками. Визначено діалекти ДЛ, необхідні для викладення результатів у подальшому. В результаті аналізу ПО виявлено класифікаційні ознаки для виділення базових сервісів СЕБ. Виділено набір базових сервісів для СЕБ та формально їх описано, показано, що запропонований набір сервісів через композицію може задовольнити інформаційні потреби користувачів. Запропоновано формальну модель анотації інформаційного об'єкта (ІО) для СЕБ. Удосконалена формальна модель анотації на основі потокової моделі ІО для СЕБ, дозволяє будувати анотаційні взаємозв'язки на основі стандартів URL, DOI та URI. Також розглянуто деякі задачі з проблематики інтеграції даних та переходу класичних ЕБ до СЕБ. Запропоновано механізм відображення традиційної реляційної БД, що використовується в класичних ЕБ, в моделі зв'язаних даних у контексті СЕБ. Розроблено метод формальної верифікації UML 2.0 через відображення OWL-DL в UML 2.0. У результаті розроблено оригінальний метод до відображення UML 2.0 в OWL-DL через ДЛ. Для СЕБ актуальною проблемою є проектування ІО, тому спроектовано модель ІО для СЕБ засобами UML. Запропоновано числові метрики оцінювання якості семантичних ЕБ у веб-середовищі та введено формальну оцінку зручності використання сервісів семантичних ЕБ.^UThe research rationale is determined by the fact that digital libraries have a leading role in the processes of organization and information exchange during scientific research. In this aspect, it is important to create a new class of digital libraries, which will have a higher level of intelligence, namely, the creation of semantic digital libraries (SDL).One of the premises for the emergence of SDL is that when the quantity of information resources exceeds the limits of terabytes, and their structure is different both in syntax and semantics, it is necessary to apply new approaches to the processes of preservation, organization and search. Therefore, the thesis is devoted to a number of problems associated with an increase in intelligence level of a special class of information retrieval systems, namely, digital libraries in a semantic environment.The object of research is the process of transforming classic digital libraries into semantic ones.The subject of research are models, methods and tools for creating semantic service-oriented digital libraries and assessing their quality.In the first chapter, “A survey of approaches to creation of digital libraries”, the system review of modern approaches to creation of classical digital libraries has been made. The mean of the concept of DL has been studied, different views on the definition of classical DL have been analyzed. A classification of the DL according to the architectural approach has been made. Classes of DL such as classical DL, serviceoriented DL and DL based on GRID technologies have been singled out. Basic functional characteristics were defined for libraries of each type of DL. Through the analysis of different types of DLs, the key features and attributes that SDL should possess have been identified.In the second chapter, “Digital Library in Semantic Web”, the prerequisites for the functioning of SDL and the main conceptual differences between classical DLs and SDLs have been researched. Dialects of descriptive logic have been identified, which are necessary to formulate the results in the future.As a result of the analysis of the subject field the classification signs for selection of basic SDL services have been revealed. A set of basic services for SDLs was identified and formally described; it was shown that the proposed set of services through the composition could meet the information needs of users. Three groups of services have been proposed: sensor services, user services and processor services. Specific services with formal description by descriptive logic have been proposed for each of the groups. A basic set of services for SDL has been developed, classified and described. A service model has been developed to work in concrete domains. The concept and set of ontologies for the SDL has been defined. A formal annotation model of the information object for the SDL has been proposed.A formal annotation model based on the flow model of the information object for SDL has been improved, and this model allows to build annotation interrelations based on URL, DOI and URI standards. The scientific novelty of the model consists in revealing the features of annotation of information objects in the SDL. In the third chapter several tasks have been discussed. A number of challenges related to data integration and the transition of classical DLs to SDLs have been discussed. A mechanism has been proposed for mapping the traditional relational database used in classical DLs in the linked data model within the context of SDL. As a result, a procedure for normalizing the metadata scheme of the Dublin core was developed to reflect it in the linked data model. This procedure uses the semantics of metadata applied to describe information resources in DL.In this chapter, the method of formal verification of UML 2.0 for OWL-DL reflections in UML 2.0 has been developed. As a result, an original approach to displaying UML 2.0 in OWL-DL through descriptive logic has been developed.In the fourth chapter, “Quality metrics of semantic digital libraries in the semantic web”, the numerical quality assessment metrics of semantic electronic libraries in the web environment have been proposed and a formal assessment of the convenience of using semantic electronic library services has been introduced. The appropriate model was also experimentally tested.The practical significance of results obtained. The results of the work can be used to develop service-oriented digital libraries using semantic technologies. This is confirmed by the author's implementation of the research results during the actualization of several digital resources.

На підставі проведеного аналізу виявлено основні проблеми інтеграції архітектурно-будівельних програмних комплексів. Досліджено принципи та технології інтеграції даних інформаційних систем, що використовуються, та проблеми інтеграції архітектурно-будівельних комплексів (АБПК) та зроблено висновок, що як методичну основу для розробки концепції інформаційної технології інтеграції (ІТІ) САПР будівель і споруд доцільно використовувати комплексну цифрову модель об'єкта (ЦМО). Сформульовано основні принципи побудови ІТІ на основі комплексної ЦМО та вимоги до неї, основним з яких є повнота, несуперечливість, цілісність, коректність і узгодженість інформації, уніфікація та розширюваність, швидкість і безпека роботи з даними. Розвинуто концепцію розширюваних систем і баз даних стосовно вирішення проблеми горизонтальної інтеграції спеціалізованих застосувань САПР на основі комплексної ЦМО. За допомогою еволюційного методу та теоретико-множинного методу пошуку бази визначено основні базові моделі даних і процеси їх обробки - ядро ІТІ на основі комплексної ЦМО. Розроблено формальну модель ІТІ на основі комплексної ЦМО та схему взаємодії її компонентів. На її основі створено схему побудови інтегрованої технологічної лінії проектування (ІТЛП) будинків як одного зі спектрів комплексної ЦМО. Запропоновано моделі даних і сервісів ІТІ на основі комплексної ЦМО у вигляді UML. Розроблено та досліджено об'ктно-орієнтовані засобидоступу до структури даних ЦМО та нормативної бази даних. Запропоновано інформаційну технологію інтеграції САПР будівель і споруд на основі комплексної ЦМО, реалізованої в інтегрованій технологічній лінії проектування КАЛИПСО.

  Скачати повний текст

Розроблено моделі та інформаційні технології реінжинірінгу (РІ) успадкованих інформаційно-управляючих систем (ІУС) в АСУ технологічними процесами. Введено класифікацію підходів до РІ успадкованих ІУС. Проаналізовано недоліки успадкованих диспетчерських ІУС (ДІУС) газокомпресорних станцій (ГКС) системи магістральних газопроводів (МГ) Укртрансгазу. На підставі використання концепції бізнес-об'єктів розроблено структурну об'єктно-орієнтовану модель РІ, що дозволило перейти до цільової компонентної архітектури. За допомогою мови UML досліджено моделі успадкованої та цільової архітектур типової ДІУС ГКС. Вперше за технологією PATTERNS розроблено універсальну модель телеметричного протоколу обміну даними в ДІУС ГКС та реалізовано компоненти, які можна повторно використати у типових ДІУС ГКС. Розроблено та досліджено перспективну Web-орієнтовану ДІУС ГКС, окремі підсистеми якої впроваджено на Ромненській ГКС.

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-технічної задачі підвищення ефективності процесів розробки та супроводу систем «Розумний будинок» (РБ) шляхом застосування методів та засобів доменного моделювання для створення варіабельних компонентів програмного забезпечення (ПЗ) таких систем. У вступі до дисертаційної роботи обґрунтовано актуальність теми дослідження, показано зв'язок роботи з науковими темами. Сформульовано мету дослідження, визначено об'єкт, предмет і методи дослідження, які базуються на застосуванні принципів прикладного системного аналізу, моделей та методів сучасної програмної інженерії, зокрема на використанні методів доменного моделювання, об'єктно-орієнтованих методах аналізу та синтезу ПЗ, кількісних метрик ефективності ПЗ, а також на використанні базових положень теорії управління, математичного апарату теорії множин, експертних методів теорії прийняття рішень і застосуванні уніфікованої мови моделювання UML та мови моделювання SysML для аналізу апаратно-програмних рішень. Описано наукову новизну та практичне значення отриманих результатів. Наведено інформацію про практичне застосування та особистий внесок здобувача, апробацію результатів дослідження та їх висвітлення у публікаціях, а також містяться відомості щодо структури та обсягу дисертаційної роботи. У першому розділі здійснено аналітичний огляд підходів до супроводу варіабельних компонентів програмних систем різного призначення. Проаналізовано поточний стан розробок ПЗ у таких нових високотехнологічних предметних галузях як створення систем РБ, які в свою чергу належать до більш широкого класу сучасних комп'ютеризованих систем: систем «Інтернету речей», і які представляють собою складні розподілені апаратно-програмні комплекси, що мають відповідні інтелектуальні інтерфейси для підтримки зручної роботи різних груп їх користувачів. Огляд розробок у галузі РБ систем дозволив зробити висновок, що наразі існує значний прогрес саме у створенні ефективних апаратних рішень, але в той же час недостатньо опрацьованими залишаються питання підвищення ефективності процесів розробки та супроводу саме програмних компонентів шляхом забезпечення їх варіабельності та можливостей повторного використання у перспективних системах РБ, і це зумовлює актуальність цього дисертаційного дослідження. Представлена постановка задачі розробки та дослідження модельно-технологічного інструментарію для підвищення ефективності процесів розробки та супроводу варіабельних компонентів ПЗ систем РБ. У другому розділі дисертації представлені методологічні основи для розробки та супроводу варіабельних компонентів ПЗ систем РБ. Розглянуто можливість застосування доменного моделювання в якості концептуальної основи для аналізу властивостей варіабельності програмних компонентів систем РБ і проведено аналітичний огляд методів розробки варіабельних компонентів ПЗ систем РБ. В третьому розділі запропоновано операційну модель (ОМ) опрацювання вимог в контексті розробки варіабельних програмних компонентів за методологією Scrum. ОМ дозволяє формалізувати процес управління змінністю вимог у процесі розробки варіабельних програмних компонентів РБ, і передбачає формування спеціального інформаційного базису, який містить текстовий опис множини вимог до компонентів ПЗ, артефактів програмного забезпечення, а також інформацію про ітерації проекту та ролі розробників ПЗ. Для опрацювання текстового опису вимог мотивовано обрано метод латентно-семантичного аналізу (ЛСА) у поєднанні з використанням коефіцієнта кореляції Пірсона для визначення ступеня семантичної подібності тексту опису різних вимог, що уможливлює їх розподіл на 3 окремі категорії: Core – це вимоги, що вже були реалізовані раніше, Var – це частково реалізовані вимоги, та New – це такі, що мають бути реалізовані уперше. На основі застосування запропонованої ОМ розроблена процедура побудови динамічного каталогу вимог для проектної ітерації. Для забезпечення автоматизованої підтримки процедур побудови варіабельних програмних компонентів розроблені оригінальні архітектурні моделі відповідних інструментальних засобів. Четвертий розділ дисертації присвячено програмній реалізації та експериментальному дослідженню розроблених моделей та інструментальних засобів. В результаті аналізу розрахунків критерію супроводу, застосування запропонованої модифікації архітектури системи РБ веде до підвищення показника ефективності супроводу системи. Запропоновано архітектуру інструментального CASE - засобу для автоматизації ряду процесів супроводу варіабельних компонентів ПЗ систем РБ. Розроблений прототип інструментального засобу дозволяє автоматизовано проводити розрахунки щодо визначення кількісних параметрів для показник ефективності. У дисертаційній роботі вирішена актуальна науково-прикладна задача підвищення ефективності процесів розробки та супроводу варіабельних компонентів програмного забезпечення систем РБ на основі використання методів доменного моделювання.^UThe PhD thesis is devoted to solving current scientific and technical problem of improving quality of development and maintenance of "Smart Home" systems (SHS) by applying methods and tools of domain modeling to create variable software components of such systems. In the dissertation introduction the relevance of the research topic is substantiated, connection of the work with scientific topics is shown. The research purpose is formulated, the object, subject and research methods are defined, which are based on application of applied system analysis principles, models and methods of modern software engineering, in particular on use of domain modeling methods, object-oriented methods of software analysis and synthesis, quantitative metrics quality of software, as well as the use of basic principles of control theory, mathematical apparatus of set theory, expert methods of decision theory and use of unified modeling language UML and modeling language SysML for analysis of hardware and software solutions. The scientific novelty and practical significance of obtained results are described. Information on practical application and personal contribution of the applicant, approbation of research results and their coverage in publications are given. Information on the structure and scope of the dissertation is given. The first section provides an analytical review of approaches to the maintenance of variable components of software systems for various purposes. The current state of software development in such new high-tech subject areas as the creation of Smart-Home systems, which in turn belong to a wider class of modern computerized systems: Internet of Things systems. A review of developments in the field of SHS allowed us to conclude that there is significant progress in creating effective hardware solutions, but at the same time the issues of improving the efficiency of development and maintenance of software components by ensuring their variability and reusability in promising SHS, and this determines the relevance of this dissertation research. The second section of dissertation presents the methodological basis for the development and maintenance of variable components of the software of SHS. The possibility of using domain modeling as a conceptual basis for analyzing the properties of variability of software components of SHS is considered and an analytical review of methods for developing variable components of software for SHS is performed. The third section describes the process of developing models, procedures and tools for building and maintaining variable software components of SHS. The operational model (OM) of requirements processing in the context of development of variable software components according to Scrum methodology is offered. OM allows to formalize the process of requirements variability management in variable SHS, which opens the possibility of collecting information, based on the information to analyze commonness and classification of requirements, which in turn reduces the number of requirements at the stage of sprint requirements catalog, due to which it becomes possible to improve the quality of the requirements analysis process. The domain model of variable software components at the stage of support of the SHS is proposed, and the procedure of evaluation of the quality indicator of the maintenance of the software components of the SHS is developed. Architectural models of appropriate tools have been developed to provide automated support for the proposed procedures for building variable software components. The fourth section of the dissertation is devoted to software implementation and experimental research of developed models and tools. The calculations of the proposed indicator are based on the calculation of the amount of time spent, which is necessary to maintain certain functionalities of the system at the stage of its maintenance. As a result of the analysis of calculations of the criterion of support, the application of the proposed modification of the architecture of the SHS leads to an increase in the maintenance of the system. The architecture of the CASE toolkit is proposed - a tool for automating a number of software support processes for SHS. This provides an opportunity to automate the processes of preliminary analysis and quality assessment of alternative options for the development of new components of the software SH. In the dissertation work the actual scientific and applied problem of quality improvement of processes of development and support of variable components of the software of SHS on the basis of use of methods of domain modeling is solved. As a result of the experiments, data were obtained that allow us to draw conclusions about the efficiency and appropriateness of the proposed approach to determine the effectiveness of alternative architectural solutions.

Розроблено проблемно-орієнтовану концепцію формування й управління виробничим потенціалом (ВП) АПК регіону за умов його стратегічного розвитку. Запропоновано кластерну математичну модель аналізу та формування груп (кластерів) районів регіону за рівнем розвитку їх ВП як базову модель для прогнозування показників ефективності ВП на основі сплайн-функцій і трендових моделей. Запропоновано інформаційну технологію управління ВП АПК регіону, розроблено модель системи управління його розвитком засобами уніфікованої мови моделювання UML (Unified Modeling Language). Удосконалено класичну модель управління запасами матеріальних ресурсів - одержано модель визначення оптимальної області маневрування матеріальними ресурсами та запропоновано її числове розв'язання. Покращено класичну модель сіткового планування й управління технологічною підготовкою виробництва у напрямку її оптимізації за критерієм "час - вартість". Запропоновано теорію побудови багатокритеріальних моделей прийняття оптимальних рішень з метою удосконалення механізму управління економіко-організаційними процесами розвитку ВП АПК регіону за умов невизначеності зовнішнього середовища.

  Скачати повний текст

Запропоновано новий підхід до автоматизованого перетворення схем алгоритмів на підставі їх представлення у вигляді систем алгоритмічних алгебр-схем (САА-М). Розроблено прототип автоматизованого генератора програмного коду для забезпечення автоматизованого синтезу асоційованих з алгоритмами програм на базі їх представлення у вигляді САА-М-схем. Новою особливістю даного прототипу є можливість параметричної генерації коду відповідно до різних підходів паралельного програмування та апаратно-програмних платформ. Вперше інтегровано методику формалізованого проектування на основі САА-М-схем алгоритмів з методикою алгоритмічного проектування, яка базується на застосуванні UML-діаграм. Вперше запропоновано й експериментально обгрунтовано методику редукції САА-М-схем алгоритмів до кольорових мереж Петрі для моделювання роботи алгоритмів і забезпечення можливості оцінювання їх часових характеристик без прив'язки до апаратно-програмної платформи. Реалізовано новий метод створення сценаріїв для управління процесом виконання програм, що дозволяє здійснити вибір найкращого алгоритму за заданими критеріями.

  Скачати повний текст

Уперше запропоновано онтологію понять і відношень у аспекті вибору стилів програмування. Для формального представлення онтології використано комп'ютерний підхід шляхом застосування мови UML, який дає змогу розглядати задачі формування та використання стилів програмування, що можуть мати технічний розв'язок. Визначено задачі, що охоплюють усі досліджені аспекти, комплексне та послідовне розв'язання яких складає основу інформаційної технології як нового засобу індустріалізації програмування у контексті розглянутої проблеми, а саме: створення стилю програмування та стилю мови програмування, перевірки дотримання стилю програмування під час написання програм; визначення стилю програмування, якому відповідає текст програми; перекладу тексту програми, що не відповідає заданому стилю програмування, у текст, що відповідає такому стилю. Створено та описано методи розв'язання визначених задач, зокрема, методи синтезу стилю програмування та стилю мови програмування, контролю, аналізу та перетворення стилю програми. Наведено засоби формування та застосування стилів програмування, розроблено їх математичні моделі. Запропоновано спосіб використання розробленого комплексу засобів шляхом створення відповідних інформаційних технологій формування та застосування стилів програмування для різних галузей, в яких відбуваються процеси розробки програмних засобів. На прикладі навчання програмуванню розроблено інформаційну технологію та показано ефективність запропонованих засобів шляхом експериментальних досліджень.

  Скачати повний текст

Метою дисертаційної роботи є підвищення ефективності процесів проектування критичної інформаційної інфраструктури шляхом розробки методів представлення процесу прийняття рішень щодо вибору та обґрунтування архітектури критичної інформаційної інфраструктури, оцінки альтернативних проектних рішень, вибору оптимальної конфігурації компонент та вдосконалення критичної інформаційної інфраструктури. Об'єктом дослідження є процеси проектування критичної інформаційної інфраструктури.Наукова новизна полягає в вирішенні актуальної науково-прикладної проблеми, яка полягає в удосконаленні процесів вибору і обґрунтуванняпроектних рішень щодо критичної інформаційної інфраструктури на підставі: використання розширених UML-моделей; розроблених методів представлення процесу прийняття рішень щодо вибору та обґрунтування архітектури критичної інформаційної інфраструктури, оцінки альтернативних проектних рішень, вибору оптимальної конфігурації компонент критичної інформаційної інфраструктури; методів розвитку критичної інформаційної інфраструктури; подальшого розвитку концепції проектування критичної інформаційної інфраструктури; створення та застосування єдиної системи проектування критичної інформаційної інфраструктури.^UThe purpose of the dissertation is to increase the efficiency of processes design of critical information infrastructure through development methods of presenting the decision-making process on the selection and justification of the architecture of critical information infrastructure, evaluation of alternative design solutions, selection of the optimal configuration of components and improvement of critical information infrastructure. The object of study is the process of designing critical information infrastructure. Scientific novelty is to solve a topical scientific and applied problem, which is to improve the processes of selection and justification design solutions for critical information infrastructure based on: use of extended UML models; developed methods for presenting the decision-making process on the selection and justification of the architecture of critical information infrastructure, evaluation of alternative design solutions, selection of the optimal configuration of critical information infrastructure components; methods of developing critical information infrastructure; further development of the concept of critical information infrastructure design; creation and application of a single system for designing critical information infrastructure.

Розроблено моделі оцінки та засоби підвищення надійності програмного забезпечення (ПЗ) протягом усього життєвого циклу з урахуванням сучасних тенденцій щодо його розробки та тестування. Запропоновано узагальнену модель оцінки якості ПЗ на базі негомогенного пуасонівського процесу та обчислено її параметри. Відзначено, що функція інтенсивності виявлення несправностей запропонованої моделі враховує процеси навчання та відображає процес проведення тестування. Експериментальним шляхом доведено її працездатність та переваги у порівнянні з попердньо існуючими моделями оцінки надійності. Розроблено нові критерії та метрики інтеграційного тестування ПЗ з урахуванням новітніх тенденцій щодо компонентно-базового програмування та з використанням діаграм UML. Показано, що дані критерії дають можливість розробити плани проведення тестування на ранніх етапах створення ПЗ та дозволяють одержати перелік об'єктів і подій, які необхідно протестувати для кожного із запропонованих критеріїв. Відзначено, що даний процес легко автоматизується, що є необхідною складовою загального процесу автоматизації тестування, а також обов'язковим компонентом під час перевірки якості спроектованого тесту.

  Скачати повний текст

Дисертація складається з вступу, 4 розділів, висновків, списку літератури та 5 додатків. Загальний обсяг роботи складає 172 сторінки, з них 118 сторінок основного тексту, 35 рисунків, 9 таблиць. Дисертаційна робота присвячена розробці методів та засобів дослідження впливу параметрів паралельних обчислень на швидкодію обчислень. Сучасні інформаційні технології потребують швидкої роботи алгоритмів, яку можна досягти за допомогою паралельних обчислень. Проте, в залежності від параметрів, що визначають характеристики підзадач та механізми їх взаємодії, використання паралельних обчислень може призвести як до прискорення, так і до сповільнення обчислень. Математичні методи оцінювання ефективності паралельних обчислень здатні вказати лише на існування обмеження на максимально досяжне прискорення за ідеальних умов вільного доступу до обчислювального ресурсу та відсутності синхронізації обчислень. Існуючі засоби проєктування програм, такі як UML, дають змогу (досить узагальнено) представити графічно взаємодію окремих частин програми, проте не надають можливості будь-якого чисельного аналізу обчислень. На сьогоднішній день є досвід розробки симуляторів обчислень на основі мереж Петрі, проте жоден з них не став широко використовуваним у розробці паралельних обчислень. Таким чином, на сьогодні не існує уніфікованого методу створення моделі паралельних обчислень і, відповідно, не існує іншого, окрім реальної програми, засобу, який можна використовувати для оптимізації параметрів паралельної програми. З огляду на це, створення методів та засобів, спрямованих на вдосконалення процесу налагодження багатопотокових програм та підвищення ефективності використання паралельних обчислень в інформаційних технологіях, є актуальним науковим завданням.Метою наукового дослідження є підвищення ефективності використання паралельних обчислень в інформаційних технологіях за рахунок їх проєктування на основі моделей, що можуть бути використані для оцінювання часу виконання паралельного алгоритму, та оптимізації параметрів паралельних обчислень.Об’єкт дослідження – процес розробки паралельних обчислень в інформаційних технологіях.Предмет дослідження – методи та засоби моделювання та оптимізації паралельних обчислень в інформаційних технологіях.Наукова новизна отриманих результатів:- вперше розроблено технологію моделювання паралельних обчислень на основі Петрі-об’єктного підходу, що надає можливість скоротити ресурсні витрати при розробці паралельних алгоритмів, і, на відміну від існуючих, дає змогу відтворити деталізовано структуру паралельної програми та механізми взаємодії одночасно виконуваних частин програми з урахуванням часових затримок на виконання обчислювальних дій та стохастичності захоплення обчислювального ресурсу і спрощує процес побудови моделі за рахунок тиражування фрагментів програми зі схожою функціональністю;- удосконалено моделі базових механізмів синхронізації паралельних обчислень за рахунок підвищення точності відтворення, що забезпечує високу точність результатів моделювання;- вперше розроблено типові фрагменти мереж Петрі, що реалізують механізми багатопотокової технології Java, використання яких прискорює розробку моделі паралельного алгоритму за рахунок зменшення кількості помилок та зменшення загальної кількості елементів, необхідних для розробки моделі;- вперше запропоновано метод оптимізації параметрів паралельних обчислень на основі експериментального дослідження Петрі-об’єктної моделі обчислень, що забезпечує ефективне використання обчислювальних ресурсів і, на відміну від існуючих підходів, дає змогу проводити експериментальне дослідження ефективності паралельних обчислень на моделі замість експериментування на реальній програмі.Практичне значення результатів дисертаційного дослідження полягає у розробленому програмному забезпеченні для моделювання паралельних обчислень та оптимізації їх параметрів на основі Петрі-об’єктного моделювання.Результати дисертаційної роботи опубліковано у 9 наукових публікаціях, серед яких 3 статті у періодичних наукових виданнях, проіндексованих у Web of Science Core Collection та Scopus базах даних (дві з них у видннях, віднесених до третього квартиля (Q3)), 1 стаття у фаховому науковому журналі категорії «Б» (зі спеціальності 126), 1 стаття у фаховому науковому журналі з переліку до 12.03.2020 р. (технічні науки), 3 публікації у матеріалах міжнародних наукових конференцій, 1 публікація у матеріалах всеукраїнської наукової конференції.Ключові слова: багатопотокове програмування, паралельні обчислення, оптимізація, імітаційне моделювання, стохастична мережа Петрі, Петрі-об’єктне моделювання.^UThe thesis consists of an introduction, 4 chapters, conclusions, a list of references, and 5 appendices. The total volume of work is 172 pages, of which 118 pages are the main text, 35 figures, 9 tables.Ph.D. thesis is devoted to the development of methods and tools for researching the influence of parallel computing parameters on the speed of computing. Modern information technologies require fast operation of algorithms, which can be achieved through the use of parallel computing. However, depending on the parameters that determine the characteristics of the subtasks and the mechanisms of their interaction, the use of parallel computing can lead to both speeding up and slowing down the computing. Mathematical methods for evaluating the efficiency of parallel computing are able to indicate the existence of a limit on the maximum achievable speed up under ideal conditions of free access to the computing resource and the absence of synchronization of calculations. Existing program design tools, such as UML, allow (quite generalized) to graphically represent the interaction of individual parts of the program but do not provide any numerical analysis of calculations. To date, there is experience in the development of Petri net-based computing simulators, but none of them have become widely used in the development of parallel computing. Thus, today, there is no unified method for creating a model of parallel computing and, accordingly, there is no tool other than a real program that can be used to optimize the parameters of a parallel program. In view of this, the creation of methods and tools aimed at improving the process of setting up multi-threaded programs and increasing the efficiency of using parallel computing in information technology is an urgent scientific task.The purpose of scientific research is to increase the effectiveness of parallel computing usage in information technologies by designing it based on models which can be used for performance time estimation of parallel algorithm and parallel computing parameters optimization. The object of research is the process of developing parallel computing in information technologies.The subject of research is methods and means of modeling and optimization of parallel computing in information technologies.Scientific novelty of the obtained results:- for the first time, а parallel computing simulation technology based on the Petri-object approach has been developed, which provides an opportunity to reduce resource costs in the development of parallel algorithms. Unlike existing ones, it allows to reproduce in detail the structure of a parallel program and the mechanisms of interaction of simultaneously executing parts of the program, taking into account time delays on the execution of computing actions and the stochasticity of capturing the computing resource. Developed technology simplifies the process of building a model due to the replication of program fragments with similar functionality;- the models of the basic mechanisms of synchronization of parallel computing have been improved by increasing the accuracy of reproduction, which ensures high accuracy of simulation results;- for the first time, typical fragments of Petri nets implementing the mechanisms of Java multithreading technology have been developed, the use of which accelerates the development of a parallel algorithm model by reducing the number of errors and reducing the total number of elements required for model development;- for the first time, a technology for optimizing the parameters of parallel computing based on an experimental study of the Petri-object model of computing is proposed. It ensures the efficient use of computing resources and, unlike existing approaches, makes it possible to conduct an experimental study of the efficiency of parallel computing on a model instead of experimenting on a real program.The practical significance of the results of the dissertation research lies in the developed software for modeling and optimizing the parameters of parallel computing based on Petri-object simulation.The results of the dissertation were published in 9 scientific publications, including 3 papers in a periodical scientific publication indexed in the Web of Science Core Collection and Scopus databases, 2 papers in a professional scientific journal, 3 publications in the materials of international scientific conferences indexed in Scopus, 1 publication in the materials of the All-Ukrainian scientific conference.Keywords: multithreaded programming, parallel computing, optimization, simulation, stochastic Petri net, Petri-object simulation.

Об'єктом дослідження є епідеміологічні процеси захворювань на грип і ГРВІ.. Метою роботи є підвищення ефективності прогнозування розвитку епідеміологічних досліджень на грип і гострі респіраторні захворювання шляхом створення методу, моделей і системи. Методи дослідження: математичного моделювання, підтримки прийняття рішень, оброблення даних медичної статистики і програмування; метод лінеаризації, метод функцій Ляпунова-Вольтерра, методи розроблення програмного забезпечення базуються на використанні мови UML та об'єктно-орієнтованої мови програмування Java. Теоретичні результати: отримала подальший розвиток комбінована імітаційна модель прогнозування та керування епідеміологічними процесами поширення захворювання на грип та ГРВІ, як сукупність компартментної стохастичної моделі та ймовірнісного клітинного автомата, що дозволяє моделювати процеси просторового перенесення захворювання. Вперше запропоновано метод моделювання епідеміологічних процесів просторового поширення ГРВІ в часово-розподіленій популяції, який використовує комбіновану імітаційну модель на основі стохастичної комперментної моделі з різними штамами вірусу грипу, що дозволяє представити досліджувану епідемічну систему як мегапопуляцію із безліччю елементарних популяцій. Удосконалено детерміновані та стохастичні моделі поширення грипу шляхом представлення потоків епідеміологічних процесів у вигляді випадкової величини, розподіленої за біномінальним законом, що забезпечує адекватне відображення динаміки епідемічного процесу відносно абсолютних значень обсягу компартментів та більш реалістичні результати у порівнянні з відомими моделями. Практичні результати полягають у наступному: розроблено метод і систему, на основі яких виконано комплексне об'єктно-орієнтоване моделювання, розроблено програмне забезпечення на мовах UML та Java; удосконалено підсистему підтримки прийняття рішень по прогнозуванню та керуванню епідеміологічними процесами; розроблено Web-інтегроване програмне середовище дослідження інфекційних захворювань та методів його керування за допомогою вакцинації, що містить програмний інтерфейс, орієнтований на користувача, та відкриту бібліотеку відповідних Java-класів. Ступінь впровадження - результати дисертаційної роботи впроваджено в Тернопільському державному медичному університеті імені І.Я. Горбачевського; в Буковинському державному медичному університеті на кафедрі інфекційних хвороб; в Головному управлінні державної санепідслужби в Тернопільській області. Сфера (галузь) використання - медицина.^UThe object of research is the epidemiological processes of influenza diseases and (acute respiratory viral infections) ARVI. The aim of the work is to increase the efficiency of forecasting the development of epidemiological studies on influenza and acute respiratory diseases by creating a method, models and systems. Methods of research: mathematical modeling, decision support, data processing, medical statistics and programming; the linearization method, the Lyapunov-Volterra function method, software development methods are based on the use of the UML language and the object-oriented programming language Java. Theoretical results: the combined imitational model for predicting and managing epidemiological processes of the spread of influenza and ARVI, as a combination of a compartmental stochastic model and a probabilistic cellular automaton, has been further developed, which allows to model the processes of spatial disease transfer. For the first time, a method for modeling the epidemiological processes of spatial distribution of ARVI in a temporarily distributed population is proposed, which uses a combined simulation model based on a stochastic experimental model with different strains of influenza virus, allows us to present the investigated epidemic system as a megopopulation with many elemental populations. Have been improved deterministic and stochastic models of the spread of influenza by presenting epidemiological processes as a random variable distributed according to the binomial law, provides an adequate reflection of the dynamics of the epidemic process relative to the absolute values of the volume of compartments and more realistic results compared to known models. The practical results are as follows: method and system were developed, on the basis of which complex object-oriented modeling was performed, software in the UML and Java languages was developed; improved decision support subsystem for predicting and managing epidemiological processes; was developed a Web-based integrated program environment for the study of infectious diseases and methods for its management through vaccination, containing a user-oriented software interface and an open library of relevant Java classes. Degree of implementation - the results of the thesis were introduced at the Ternopil State Medical University I.Ya. Gorbachevsky; at the Bukovinian State Medical University at the Department of Infectious Diseases; in the General Directorate of State Sanepid Service at Ternopil region. The domain (field) of application - medicine.

Актуальність розробок математичного та програмного забезпечення дослідження цифрових модемів з шумовими сигналами викликана потребою покращення результатів оцінювання характеристик завадостійкості цифрових модемів зі складними сигналами. За останні кілька десятиліть увагу дослідників привернули системи зв'язку з надшироким спектром сигналу, зокрема з використанням хаотичного та шумового сигналу в якості несучої. Розвиток цифрових технологій спростив практичну реалізацію таких систем. На сучасному етапі недостатня розвиненість методики оцінювання потенційної завадостійкості цифрових систем з шумовою носійною призводить до наявності суттєвих похибок у розрахунках. Зокрема це проявляється у значних розходженнях між емпіричними та теоретичними оцінками завадостійкості таких систем. Тому виникає потреба у розробці нових підходів до математичного моделювання та проектування програмного забезпечення процесів аналізу та імітаційного моделювання цифрових модемів для отримання потенційної оцінки завадостійкості таких систем. Дисертаційна робота спрямована на вирішення актуальної науково-технічної задачі, що полягає в підвищенні точності оцінки характеристик демодуляторів цифрових модемів з шумовими сигналами за рахунок розробки математичного та програмного забезпечення моделювання процесу оцінювання їх завадостійкості. Розробка відповідного математичного та програмного забезпечення дає змогу інженерам з'ясувати перспективність розробки системи на етапі проектування, а на етапі реалізації вибрати оптимальні параметри системи в умовах дії завад різного походження. В роботі використовується об'єктно-орієнтований підхід опису процесу проектування архітектури програмного забезпечення дослідження завадостійкості цифрових модемів з шумовими сигналами за допомогою уніфікованої мови моделювання (UML). Даний підхід дозволив удосконалити метод проектування програмного забезпечення імітаційного моделювання процесу оцінювання завадостійкості цифрових модемів з шумовими сигналами та забезпечити ефективніший супровід імітаційної моделі. За допомогою мови програмування Java виконано об'єктно-орієнтовану реалізацію досліджуваних моделей цифрових модемів. Розроблено у середовищі програмування та запатентовано структурну схему модему множинного доступу із кореляційно-часовою модуляцією шумового сигналу для К≥2 користувачів. Удосконалено метод пошуку мінімальної кількості відліків аналоговоцифрового перетворювача шумового сигналу для заданого рівня відношення сигнал/завада. Даний метод дозволяє шляхом застосування експоненційної регресії підвищити ефективність програмної реалізації цифрового модему за рахунок зменшення ймовірність помилки біту та збільшення швидкості передачі для різного рівня завадових обставин в модемі множинного доступу з кореляційно часовою маніпуляцією шумового сигналу. Збільшення швидкості передачі відбувається за рахунок зменшення довжини тактового інтервалу для обраного значення перевищення сигнал / завада на вході демодулятора. Виконується аналіз завадостійкості та розробляються методи математичного моделювання процесу оцінювання завадостійкість цифрового модему множинного доступу з кореляційно часовою маніпуляцією шумового сигналу та бінарного модему з фазовою маніпуляцією шумового сигналу. Розроблено програмне забезпечення, що спрощує процес вибору оптимальних параметрів цих демодуляторів. Для перерахованих модемів в якості носія інформації використовується шумовий сигнал типу білого гауссового шуму та автокореляційний метод прийому сигналів демодулятором в каналі де діє адитивна гауссова завада. Дослідження завадостійкості систем автокореляційного типу в більшості випадків проводять з використанням гауссової апроксимації випадкових величин (ВВ) в демодуляторі. Вплив наявності в демодуляторі негауссового розподілу ВВ розглядається вперше для підвищення точності теоретичної оцінки завадостійкості системи. В дослідженні використовуються дві методики оцінювання завадостійкості, що враховують складові з різними законами розподілу ймовірностей у функціоналі порогового детектора: 1) врахування негаусового (квадратичного) розподілу в демодуляторі кореляційно часових модемів бінарного та множинного доступу. На відміну від існуючих метод враховує негаусовий закон розподілу складових, що дає змогу отримати нові аналітичні закономірності обрахунку уточненої завадостійкості; 2) застосування апарату характеристичної функції в аналізі бінарних модемів з кореляційно часовою та фазовою маніпуляцією шумового сигналу, що на відміну від існуючих методів гауссової апроксимації ВВ дозволяє застосувати закони теорії імовірності для функціональних перетворень ВВ та отримати аналітичні вирази для обчислення потенційної завадостійкості демодуляторів.^UThe urgency of the development of mathware and software research of digital modems with noise signals is caused by the need to improve the results of bit error rate (BER) estimation characteristics of digital modems with complex signals. Over the last few decades, researchers have been drawn to ultra-wide signal communication systems, including the use of chaotic and noise signals as a carrier. The development of digital technologies has simplified the practical implementation of such systems. At the present stage, the underdevelopment of the methodology for estimating the potential BER of digital systems with noise carrier leads to the presence of significant errors in the calculations. In particular, this is manifested in significant differences between empirical and theoretical estimates of BER of such systems. Therefore, there is a need to develop new approaches to mathematical modeling and software design processes for analysis and simulation of digital modems to obtain a potential estimate of BER of such systems. The thesis is aimed at solving the current scientific and technical problem, which is to increase the accuracy of estimating the characteristics of digital modems' demodulators with noise signals through the development of mathware and software modeling of the estimating process their bit error rate. Development of appropriate mathware and software allows engineers to determine the prospects for the development of the system at the design stage, and at the implementation stage to select the optimal parameters of the system under conditions of interference of various origins. The work uses an object-oriented approach to describe the process of designing the software architecture for bit error rate research of digital modems with noise signals using a unified modeling language (UML). This approach allowed to improve the method of designing software for simulation of the estimating process the BER of digital modems with noise signals and to provide better simulation model support. Using the Java programming language, an object-oriented implementation of the studied models of digital modems was performed. A block diagram of a multiple access modem with correlation-time manipulation of the noise signal for K≥2 users is developed in integrated development environment and patented. The method of finding the minimum number of samples of the analog-todigital converter of a noise signal for the set level of the signal-to-noise ratio (SNR) is improved. This method allows increasing the efficiency of software implementation of a digital modem by applying exponential regression by reducing the probability of bit error and increasing the transmission rate for different levels of interference in a multiple access modem with correlated time manipulation of the noise signal. The increase transmission rate occurs by reducing the length of samples for the selected value of the SNR at the input of the demodulator. BER analysis is performed and methods of mathematical modeling of the BER estimation process of digital multiple access modems with correlation-time noise signal manipulation and binary modem with phase noise signal manipulation are developed. Software has been developed that simplifies the process of selecting the optimal parameters of these demodulators. For the listed modems as the information carrier the noise signal of type of white Gaussian noise and the autocorrelation method of reception of signals by the demodulator in the channel where the additive Gaussian noise operates is used. Investigations of BER of autocorrelation type systems in most cases are carried out using a Gaussian approximation of random variables (RV) in a demodulator. The influence of the presence of a non-Gaussian explosive distribution in a demodulator is considered for the first time to increase the accuracy of the theoretical assessment of the BER of the system. The study uses two methods for estimating BER, taking into account components with different laws of probability distribution in the functionality of the threshold detector: 1) Taking into account the non-Gaussian (quadratic) distribution in the demodulator of correlation time modems of binary and multiple accesses. In contrast to the existing methods, it takes into account the non-Gaussian law of component distribution, which makes it possible to obtain new analytical regularities for calculating the specified BER; 2) application of the characteristic function apparatus in the analysis of binary modems with correlation time and phase manipulation of the noise signal, which in contrast to the existing methods of Gaussian approximation of explosives allows to apply the laws of probability theory for functional transformations of explosives and obtain analytical expressions.