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.

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

У дисертаційній роботі вирішена науково-практична задача планування підвищення якості підмножини процесів еталонної моделі зрілості SPICE (Software Process Improvement and Capability dEtermination) шляхом розробки відповідної динамічної моделі, що дозволяє на основі цільового профайлу (Key Performance Indicator – KPI) на плановому періоді побудувати оптимальну стратегію підвищення рівня можливості окремих практик і процесів в умовах обмежених ресурсів. Об’єктом дослідження є процес планування підвищення якості підмножини процесів еталонної моделі зрілості SPICE.Предметом дослідження є моделі, метод та інформаційна технологія планування підвищення якості підмножини процесів еталонної моделі зрілості SPICE.Метою дисертаційного дослідження є підвищення рівня зрілості процесу розробки програмного забезпечення ІТ-компанії на основі розробки інформаційної технології планування підвищення якості підмножини процесів моделі SPICE.Дисертаційне дослідження базується на комплексному використанні: інженерії якості програмних систем і теорії системного аналізу; теорії корисності, на основі якої побудовано цільову функцію моделі; методу послідовного аналізу варіантів і його реалізації – алгоритму «Київський віник»; методу багатокритеріальної оптимізації в межах теорії прийняття рішень. При розробці інформаційної технології використовується стандарт IDEF, уніфікована мова моделювання UML, компоненто-орієнтовані методи програмних систем.Наукова новизна проведеного дослідження полягає у наступному. Вперше: 1) розроблено метод вирішення задачі планування підвищення якості підмножини процесів еталонної моделі зрілості SPICE, що дозволяє покращити якість розробки ПЗ; 2) розроблено модель оцінки рівня можливості окремого процесу еталонної моделі зрілості SPICE, що дозволяє її використання при формуванні моделі планування підвищення якості підмножини процесів моделі SPICE.Отримали подальший розвиток: 1) модель та алгоритм підвищення рівня зрілості ПР ПЗ за рахунок планування підвищення якості підмножини процесів еталонної моделі зрілості SPICE, що у подальшому дозволяє отримати можливість враховувати особливості функціонування конкретної ІТ-компанії; 2) інформаційна технологія системи підтримки прийняття рішень при вирішенні задачі покращення якості ПР ПЗ за рахунок формалізації окремих процесів еталонної моделі зрілості SPICE і розробки моделі та алгоритму планування підвищення якості підмножини її процесів, що дозволяє у подальшому розробити технологію підвищення якості всього ПР ПЗ з урахуванням особливостей функціонування конкретної ІТ-компанії.Результати дисертаційного дослідження впроваджено у: навчальному процесі кафедри програмної інженерії та інтелектуальних технологій управління; ініціативних роботах науково-дослідної частини НТУ «ХПІ»: «Розробка моделей та інформаційно-аналітичних технологій планування покращення якості процесу розробки програмного забезпечення» (№ ДР 0119U002555) та «Моделі, алгоритми та інформаційна технологія планування розвитку процесу розробки програмного забезпечення на основі моделі SPICE INT» (№ ДР 0121U108305), у яких здобувач брав участь як виконавець окремих етапів; фірмі-розробнику програмного забезпечення Technorely Inc. (Канада).Ключові слова: інформаційна технологія, модель, бізнес-процес, підтримка прийняття рішень, ключові показники ефективності, процес розробки програмного забезпечення, якість комп'ютерних систем, компонента архітектура.^UThe scientific and practical task of quality improvement planning of a processes subset of the SPICE (Software Process Improvement and Capability dEtermination) maturity reference model is solved in the dissertation by developing a corresponding dynamic model, which allows building an optimal strategy based on the target profile (Key Performance Indicator - KPI) within a planning period to increase the level of possibility of individual practices and processes under conditions of limited resources.The object of the study is the process of quality improvement planning of a processes subset of the SPICE maturity reference model.The subject of the study is the models, method and information technology of quality improvement planning of a processes subset of the SPICE maturity reference model.The aim of the dissertation research is to increase the level of maturity of the software development process of an IT company based on the development of information technology for quality improvement planning of a processes subset of the SPICE.The dissertation research is based on the complex use of: quality engineering of software systems and the theory of system analysis; utility theory, on the base of which the target function of the model is built; the method of sequential analysis of options and its implementation - the "Kyiv broom" algorithm; the method of multi-criteria optimization within the framework of decision-making theory. In the development of information technology, the IDEF standard, the unified modeling language UML, and component-oriented methods of software systems are used.The scientific novelty of the conducted research is as follows.For the first time: 1) a method for solving the problem of quality improvement planning of a processes subset of the SPICE maturity reference model was developed, which allows improving the quality of software development; 2) a model for assessing the level of possibility of a separate process of the reference maturity model SPICE was developed, which allows its use while forming a planning model for improving the quality of a subset of SPICE model processes.The following were further developed: 1) a model and algorithm for increasing the level of maturity of PR software due to the quality improvement planning of a processes subset of the SPICE maturity reference model , which in the future makes it possible to take into account the peculiarities of the functioning of a specific IT company; 2) information technology of the decision-making support system when solving the problem of improving the quality of the PR software due to the formalization of individual processes of the reference maturity model SPICE and the development of a model and planning algorithm for improving the quality of a subset of its processes, which allows to further develop a technology for improving the quality of the entire software DP, taking into account the peculiarities of functioning of a specific IT company.The results of the dissertation research were implemented: in the training process of the Department of Software Engineering and Intelligent Management Technologies; in research works "Development of models and information-analytical planning technologies for improving the quality of the software development process" (RW No. 0119U002555) and "Models, algorithms and information technology for planning the development of the software development process based on the SPICE INT model" (RW No. 0121U108305), in which the applicant participated as an executor of separate stages; in the software development firm Technorely Inc. (Canada).Keywords: information technology, model, business process, decision support, key performance indicators, software development process, quality of computer systems, component architecture.

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

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.

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.

Дисертаційна робота присвячена розв'язанню актуальної й важливої науково-технічної задачі розроблення стохастичної інформаційної технології моніторингу параметрів навколишнього середовища в сучасній концепції ІоТ з урахуванням апріорної невизначеності джерел інформації та можливості виникнення кризових ситуацій. У роботі проведено аналіз принципів побудови, технологічних рішень і напрямів розвитку систем моніторингу в концепції ІоТ, у результаті чого виявлено недоліки відомих підходів і доведено необхідність створення математичних моделей, методів, комунікаційних протоколів мереж WSN з випадковим доступом і відповідних інформаційних технологій моніторингу для забезпечення високої продуктивності, якості і живучості їх функціонування. Удосконалено стохастичні моделі функціонування бездротових сенсорних мереж, що дозволило оцінити ймовірність колізії сигналів і більш ефективно проектувати протоколи комунікації ІоТ. Удосконалено метод моніторингу параметрів навколишнього середовища, що дало можливість забезпечити своєчасне та оперативне надходження інформації від первинних джерел інформації із заданими показниками якості для ефективного прийняття управлінських рішень. Отримала подальший розвиток інформаційна технологія моніторингу, яка дозволила розробити програмно-технічний комплекс моніторингу параметрів навколишнього середовища реального часу із використанням ефективних засобів Arduino, JavaScript, NodeJs, HTML та CSS.^UThesis is devoted to solving the urgent and important scientific and technical task of developing stochastic information technology for monitoring environmental parameters in the modern Internet of Thing (IoT) concept, taking into account the a priori uncertainty of the sources of information and the possibility of emerging crisis situations.The analysis of principles of construction, technological decisions and directions of development of monitoring systems in the IoT concept was carried out. As a result of this analysis shortcomings of known approaches were identified and the necessity of creating mathematical models, methods, communication protocols of WSN networks with random access and corresponding information monitoring technologies for ensuring high productivity, quality and the vitality of their functioning was proved.It has been established that the IoT concept has three interrelated basic issues: providing information security (IoT Security), scaling up the growing volume of technical devices and data (IoT Scalability), and also IoT Technical Solutions and Low-Power Consumption. Also, the analysis of protocols for solving IoT tasks was carried out: 1) MQTT: protocol for collecting data of devices and transmitting their servers (D2S); 2) XMPP: protocol for connecting devices to humans, partial case of D2S-schemes when people connect to servers; 3) DDS: fast bus for integrating smart devices (D2D); 4) AMQP: The system organizes queues for connecting servers to each other (S2S).Stochastic models of the functioning of wireless sensor networks that use randomized network parameters (with variable number of nodes and random participation of nodes in separate groups of network nodes) have been improved. It allowed to estimate the probability of collision of signals and to more effectively design communications protocols of the IoT. These models allowed to estimate the probability of collision of signals: the maximum number of nodes that provide the quality of transmission at the level of the probability of collision no higher than 10-2 is 50, with the number of nodes involved in the collision is negligible in comparison with the average number of transmissions, in particular the ratio of the average number involved in the collision of nodes to the average number of transmissions is 10-7.The method of monitoring environmental parameters has been improved. It takes into account the unsteady spatial and temporal localization of primary sources of measurement and optimization of the dynamic monitoring process, which made it possible to ensure the timely and prompt receipt of information from primary sources of information with specified quality indicators for effective management decision-making.The development of information monitoring technology, which, due to the use of stochastic models of the operation of wireless sensor networks and the advanced monitoring method, has allowed the software-technical complex (using Arduino, JavaScript, NodeJs, HTML and CSS) to monitor real-time environment parameters in the modern IoT concept. The designated software-technical complex for monitoring of real-time environmental parameters can be used as a prototype for monitoring organization in dynamically changing environments and in case of emergencies of a different nature (in various spheres).The experimental research of proposed models, method and information technology of monitoring was carried out. It has been found that when transmitting data at short distances (for example, indoors – laboratory, office, home), devices can use the PAN provided by wireless technologies such as BLE (Bluetooth Low Energy), ZigBee, 6LoWPAN and the leading USB interface. When it comes to transmitting data over long distances (for example, in an large office or in a large building), you can use a Local Area Network. Wired LAN in most cases is based on Ethernet and fiber optic technology, and wireless one can be based on Wi-Fi technology. Also can be used WiMAX, LTE, and LPWAN to organize global WAN. Measured parameters are not limited to humidity and air temperature (as it was performed in experimental part of this thesis). Any parameters can be used in view of available sensors, which are part of the software-technical complex.Besides, specialized UML diagrams of simulation precedents and simulation sequences of the proposed information technology have been developed. The results of the dissertation have been used and implemented at the National Aviation University, the Central Ukrainian National Technical University and the telecommunication company Local Students Networks (special implementation acts are attached to thesis).

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

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.

Розглянуто методи роботи з вимогами, що складають технологію, яка є складовою частиною процесу створення програмних систем з великою кількістю станів. Висвітлено п'ять складових частин цієї технології: формалізацію вимог у вигляді базових протоколів, пошук суперечливостей та неповноти, генерацію тестових наборів з множини вимог, синтез та аналіз динамічних властивостей моделі. Вимоги до інтерактивних систем представлено у вигляді формальних специфікацій - базових протоколів. Визначено клас базових протоколів, для якого задачі технології вирішуються без експонентного вибуху. За допомогою формалізму побудовано алгоритми верифікації базових протоколів з використанням машини доведення, а також синтез моделі за базовими протоколами. На основі методів символьного моделювання розглянуто різні критерії генерації тестів та їх застосування до генерації тестів за специфікаціями, записаними сучасними інженерними мовами - MSC, SDL, UML.

  Скачати повний текст

У дисертаційній роботі вирішена науково-практична задача збору та видобування бізнес-інформації у розподіленому інформаційному середовищі для забезпечення актуальності та ефективності рішень, що приймаються. Об'єктом дослідження є процес збору та видобування інформації у веб-просторі. Предметом дослідження є моделі та інформаційна технологія збору та видобування актуальних даних у розподіленому інформаційному просторі з метою формування обґрунтованих рішень. Для вирішення поставлених задач використано наступні методи: системний аналіз для розробки концептуальної моделі веб-моніторингу; методи теорії штучного інтелекту та алгебри скінченних предикатів першого порядку для створення формальної архітектури агентів; метод компараторної ідентифікації, методи інтелектуального аналізу даних, методи побудови онтологій та методи математичної статистики для обробки даних, які зібрано із веб-сторінок; методи теорії прийняття рішень; уніфікована мова моделювання UML та методологія агентно-орієнтованого програмування для реалізації прототипу агентної платформи, заснованої на використанні формальних методів для проектування багатопотокових систем. У першому розділі дисертаційної роботи проведено аналіз систем пошуку та моніторингу інформації, підходів для їх вирішення та аналіз недоліків існуючого апарата тематичного пошуку. Виділено проблеми, які в даний момент ще не вирішені і є актуальними з точки зору аналізу та підвищення ефективності прийняття бізнес рішень. Визначено напрямок підвищення ефективності процесів підтримки прийняття рішень за рахунок збору актуальних даних у веб-просторі. Розглянуто існуючі методи та засоби комплексного підходу до реалізації процесу пошуку даних веб-простору на основі інтелектуальних технологій. Проаналізовані найбільш популярні та широко використовувані парадигми програмування. В даній роботі пропонується використовувати агентну архітектуру при проектуванні системи моніторингу. У другому розділі дисертаційної роботи сформовано теоретичні основи підвищення ефективності прийняття бізнес рішень шляхом розробки багатоагентних моделей та методів збору та видобування бізнес-інформації у веб-просторі. Обгрунтовано використання математичного апарату алгебри скінченних предикатів, розроблено моделі пошуку, екстракції та видобування инфомації на основі використання компаратоної моделі. Розгляуто концепцію збору та видобування бізнес-інформації на основі використання багатоагентних систем. В роботі запропоновано використання стандартів FIPA, які надають базові визначення понять комунікації агентів. На основі проведених досліджень, відображених у даному розділі, були отримані наступні нові наукові результати: сформовано комплексний підхід до реалізації процесу збору даних веб-простору на основі інтелектуальних технологій; удосконалено модель екстракції бізнес-інформації. У третьому розділі удосконалено методи пошуку та збору бізнес-інформації за рахунок використання методу компараторної ідентифікації для побудови моделі оцінки релевантності веб-сторінки та багатоагентної моделі направленого пошуку, що надає можливість пошуку інформаційних ресурсів за принципом корисності для прийняття рішень. Дослідження даного розділу дозволили одержати наступні результати: отримала подальший розвиток модель інтерпретації неповної суперечливої інформації, яку отримано шляхом збору та видобування у веб-просторі. У четвертому розділі дисертаційної роботи представлено основні результати щодо розробки інформаційної технології збору та видобування бізнес-інформації на основі запропонованого методу та розроблених моделей екстракції, інтерпретації та оцінки даних, що містяться у веб-просторі, шляхом реалізації багатоагентної моделі обробки даних. В даній роботі розроблено прототип агентної платформи для реалізації багатопотокових систем у різних предметних областях. В роботі наведено результати експериментів, які засвідчують працездатність запропонованих моделей. Аналіз отриманих результатів дослідження показав, що сформований метод та розроблені моделі, на яких базується інформаційна технологія, на відміну від існуючих, надають можливість пошуку та збору інформації, яка є корисною для бізнесу з урахуванням семантики контенту веб-ресурсів, виключенням дублікатів та оцінки на повноту та достовірність даних. За дослідженнями даного розділу отримані наступні результати: створена специфікація вимог до програмного забезпечення; розроблено програмні компоненти серверної частини програмної системи, що дозволяє проводити екстракцію даних з віртуальних торгівельних площадок; проведено експерименти на придатність агентної платформи для вирішення задачі збору та видобування бізнес-інформації; проведено тестування розроблених програмних компонентів та доведено їх ефективність для реалізації багатоагентної обробки даних.^UThe scientific and practical task of collecting and extracting business information in a distributed information environment to ensure the relevance and effectiveness of the decisions made is solved in the dissertation work. The object of research is the process of collecting and extracting information in the web space. The subject of research is models and information technology for collecting and extracting relevant data in the distributed information space in order to form informed decisions. The following methods were used to solve the problems: system analysis for the development of a conceptual model of web monitoring; methods of the theory of artificial intelligence and the algebra of finite predicates of the first order to create a formal architecture of agents; the method of comparative identification, methods of intelligent data analysis, methods of building ontologies and methods of mathematical statistics for processing data collected from web pages; methods of decision-making theory; the unified UML modeling language and agent-oriented programming methodology for the implementation of a prototype of an agent platform based on the use of formal methods for designing multi-threaded systems. In the first section of the dissertation, an analysis of information search and monitoring systems, approaches to their solution, and an analysis of the shortcomings of the existing thematic search apparatus were carried out. The problems that have not been solved at the moment and are relevant from the point of view of analysis and increasing the efficiency of business decision-making are highlighted. The direction of increasing the efficiency of decision-making support processes due to the collection of relevant data in the web space has been determined. The existing methods and means of an integrated approach to the implementation of the web space data search process based on intelligent technologies are considered. The most popular and widely used programming paradigms are analyzed. In this work, it is proposed to use an agent architecture when designing a monitoring system. In the second chapter of the dissertation, the theoretical foundations of improving the efficiency of business decision-making by developing multi-agent models and methods of collecting and extracting business information in the web space are formed. The use of the mathematical apparatus of algebra of finite predicates is substantiated, the models of search, extraction and extraction of information based on the use of a comparative model are developed. The concept of collecting and extracting business information based on the use of multi-agent systems is considered. The paper proposes the use of FIPA standards, which provide basic definitions of the concepts of agent communication. The following new scientific results were obtained on the basis of the research carried out, reflected in this section: a comprehensive approach to the implementation of the process of data collection of the web space based on intelligent technologies was formed; the business information extraction model has been improved. In the third chapter, the methods of searching and collecting business information are improved by using the method of comparative identification to build a model for evaluating the relevance of a web page and a multi-agent model of directed search, which provides the opportunity to search for information resources based on the principle of usefulness for decision-making. The research of this section made it possible to obtain the following results: the model of interpretation of incomplete contradictory information obtained by collecting and extracting it in the web space was further developed. The fourth chapter of the dissertation presents the main results regarding the development of information technology for the collection and extraction of business information based on the proposed method and the developed models for the extraction, interpretation and evaluation of data contained in the web space through the implementation of a multi-agent data processing model. In this work, a prototype of an agent platform for the implementation of multi-threaded systems in various subject areas has been developed. The paper presents the results of experiments that prove the efficiency of the proposed models. According to the studies of this section, the following results were obtained: a specification of software requirements was created; software components of the server part of the software system were developed, which allows data extraction from virtual trading platforms; conducted experiments on the suitability of the agent platform for solving the task of collecting and extracting business information; testing of the developed software components was carried out and their effectiveness for the implementation of multi-agent data processing was proven.

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.

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.

Розроблено методи для статичної перевірки певних властивостей формальних моделей, а саме: несуперечливості, повноти та цілісності. Розглянуто проблему досяжності заданих станів системи та запропоновано статичні методи для її розв'язання. Побудовано алгоритм фільтрації станів на підставі статичного аналізу моделі та метод побудови абстрактних поведінок моделі для спрямованого пошуку. Розглянуто задачу здійснення переходу системи від одного класу символьних станів до наступного під дією заданого базового протоколу. Така трансформація виконується за допомогою предикатних перетворювачів. Побудовано алгоритми прямого та зворотного предикатних перетворювачів для числових і символьних типів даних, функціональних типів, масивів та списочних типів даних. Розроблено алгоритми трансляції певних підмножин MSC, SDL і UML в мову базових протоколів з метою подальшої автоматичної верифікації. Підмножини цих мов було виділено з урахуванням практичної необхідності у застосованих індустріальних проектах. Запропоновано деякі розширення обраних мов для застосування методів верифікації повною мірою.

  Скачати повний текст

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

Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-прикладної задачі підвищення достовірності та точності радіочастотного планування телекомунікаційних стільникових систем на основі використання геоінформаційних моделей місцевості та методів геоінформаційного аналізу. Актуальність теми дисертаційного дослідження визначається нагальністю завдань удосконалення геоінформаційних моделей та методів для радіочастотного планування телекомунікаційних стільникових систем у зв'язку із стрімким розвитком телекомунікаційних стільникових систем п'ятого покоління в світі та впровадження телекомунікаційних систем четвертого покоління на території України. Планування стільникових систем нового покоління потребує удосконалення геопросторових моделей об'єктів місцевості, зокрема: підвищення їх точності, збільшення просторового розрізнення, детальності подання геометричних характеристик об'єктів та їх математичних моделей з урахуванням особливостей функціонування телекомунікаційних стільникових систем.У дослідженні проаналізовано й узагальнено методи радіочастотного планування телекомунікаційних стільникових систем (РПТСС) на основі емпіричних картографічних моделей, детерміновано складові тематичного набору геопросторових даних для РПТСС, охарактеризовано сучасний стан геоінформаційного забезпечення радіочастотного планування телекомунікаційних стільникових систем в Україні та світі, включаючи сучасні технології у сфері підготовки тематичного набору геопросторових даних, законодавство України та функціонал глобальних відкритих онлайн платформ для обробки даних дистанційного зондування Землі та відкритих геопорталів для цілей РПТСС. Незважаючи на те, що телекомунікації сьогодні є однією з найбільш зрілих комунальних послуг у світі, визначено, що існують прогалини в стандартизації протоколів потоку геопросторових даних, їх уніфікації та формуванні технології створення тематичного набору геопросторових даних на рівні концептуальної та логічної моделей для цілей радіочастотного планування телекомунікаційних стільникових систем.На основі проєкта стандарту СОУ 71.12-37-949:2014 «База топографічних даних. Каталог об'єктів і атрибутів» та стандарту ISO 19110:2005 Geographic information – Methodology for feature cataloguing на концептуальному рівні в нотаціях уніфікованої мови моделювання UML в дисертації розроблено модель бази даних для забезпечення радіочастотного планування телекомунікаційних стільникових систем, об'єктно-орієнтовану базу даних про об'єкти місцевості та електронний каталог векторних геопросторових об'єктів. Для кожного типу об'єктів запропоновано тип просторової локалізації, набір атрибутів та додаткові топологічні обмеження. Розроблена в дисертаційній роботі концептуальна модель бази даних забезпечує уніфікацію вихідних даних для радіочастотного планування телекомунікаційних стільникових систем третього, четвертого та п'ятого поколінь. В дослідженні також запропоновані математичні моделі та відповідні їм технологічні схеми побудови складових тематичного набору геопросторових даних для забезпечення РПТСС: клатера та висотного клатера засобами пакетного оброблення даних, що значно прискорює формування тематичного набору в порівнянні до існуючої інтерактивної обробки даних. Удосконалено технологію побудови висотного клатера, що базується на хмарі точок цифрової моделі поверхні, що значно підвищує висотну деталізацію будівель та рослинності. Розроблена модель оцінки точності обчислення значень втрат амплітуди й потужності радіосигналу з використанням GRID-моделі просторового розподілу характеристик радіосигналу на основі вибірки великої розмірності підвищує достовірність оцінки точності у порівнянні з традиційними «табличними» методами оцінки точності вибірки малої розмірності. За допомогою емпіричних досліджень в роботі обґрунтовано вплив роздільної здатності тематичного набору геопросторових даних для РПТСС четвертого покоління, точності представлення висот об'єктів-перешкод в ньому, та детальності їх геометричного контуру.Запропоновані в дослідженні моделі бази геопросторових даних для радіочастотного планування телекомунікаційних стільникових систем і технологічна модель її формування й оцінювання точності моделювання затухання радіосигналів стільникових систем можуть бути використанні профільними підприємствами в проєктах планування та реконструкції телекомунікаційних стільникових систем четвертого і п'ятого покоління. Розроблена методика оцінки точності на основі вибірки великої розмірності може бути застосована для неперервних географічних полів різного природного походження, зокрема, потужності сигналу, рельєфу, температури. Напрацювання у сфері створення тематичного набору геопросторових даних для РПТСС відповідають загальним засадам впровадження національної інфраструктури геопросторових даних в Україні та можуть бути використані при формуванні тематичних (профільних) наборів геопросторових даних суміжних галузей економіки.^UThe dissertation work is devoted to the solution of the scientific and applied problem of increasing the reliability and accuracy of radiofrequency planning of telecommunication cellular systems based on the use of geoinformation models and methods of geoinformation analysis. The relevance of the dissertation research is determined by the urgency of improving geographic information models and methods for radio frequency planning of telecommunication cellular systems in connection with the rapid 5G development in the world and the implementation of 4G systems in Ukraine. Planning of new generation cellular systems requires the improvement of geospatial models of terrain objects, in particular: increase their accuracy, increase the spatial resolution, detail of geometric characteristics of objects, and their mathematical models considering the peculiarities of telecommunication cellular systems.The study analyses and summarizes the methods of radio frequency planning of telecommunication cellular systems (RFPTCS) based on empirical cartographic models, determines the components of the thematic geospatial dataset for RFPTCS, describes the current state of geoinformation support in Ukraine including Ukrainian legislation, the functionality of global open online platforms for data processing of remote sensing materials and open geoportals for the purposes of RFPTCS. Despite the fact that telecommunications today is one of the most mature services in the world, there are gaps in the standardization of geospatial data flow protocols, data unification and technology to create a thematic geospatial dataset at the level of conceptual and logical models for radiofrequency planning of telecommunication cellular systems.Based on the standard SOU 71.12-37-949: 2014 “Topographic database. Catalogue of objects and attributes" and the standard ISO 19110: 2005 Geographic information - Methodology for feature cataloguing a database model to provide radio frequency planning of telecommunications cellular systems, an object-oriented database about terrain objects and catalogue of vector geospatial objects were developed at the conceptual level in the UML notations. Spatial localization type, set of attributes, and additional topological constraints were proposed for each object type. The conceptual database model developed in the dissertation research provides unification of initial data for radiofrequency planning of telecommunication cellular systems of the third, fourth and fifth generations. The study also offers mathematical models and corresponding technological schemes for constructing components of the thematic dataset to provide RFPTCS such as clutter and clutter height by the batch data processing, which accelerates the formation of thematic dataset compared to existing interactive data processing. The technology of construction of a clutter height based on a surface point cloud has been improved, which increases the heights detail of buildings and vegetation. The developed accuracy estimation model of pass losses and radio signal received power values calculation using GRID-models increases the reliability of accuracy estimation in comparison with traditional "tabular" methods. Empirical studies have substantiated the influence of the thematic dataset resolution for the 4G RFPTCS, the accuracy of representing the heights of obstacle objects in it, and the details of their geometric contours.The proposed geospatial database models for radiofrequency planning of telecommunication cellular systems as so as the technological models of its formation and accuracy estimation models offered in the research can be used by profile enterprises in planning and reconstruction projects of fourth and fifth generation telecommunication cellular systems. The method of estimating accuracy based on a large sample can be applied to continuous rasters which represent signal power values, terrain, temperature values etc. Developments in the field of creating a thematic dataset for RFPTCS meet the general principles of implementation of the national geospatial data infrastructure in Ukraine and can be used in the formation of thematic (profile) datasets of related economic sectors.

Запропоновано новий підхід щодо синтезу структур когнітивних процесів у вигляді об'єктно-орієнтованих формалізованих специфікацій в нотації уніфікованої мови моделювання UML (Unifed Modeling Language). Розроблено об'єктно-орієнтовану модель структури сприйняття. Обгрунтовано гіпотезу сприйняття та детектування підозрілих сенсорних подій. Створено об'єктно-орієнтовані моделі сфокусованої уваги, що базуються на перемиканні сенсорних подій та їх ослабленні. За допомогою даних моделей підтверджено результати деяких експериментальних даних. Розроблено ресурсну об'єктно-орієнтовану модель уваги. Запропоновано концепцію трактування уваги у вигляді тернарного відношення між класами ментальних задач, релевантних схем довготривалої пам'яті та сенсорних подій. Розроблено циклічні моделі сприйняття - увага на базі моделей сфокусованої уваги та з використанням її ресурсної моделі. Досліджено сенсорну подію в контексті еротематичного діалогового процесу та запропоновано структуру полімодальної сенсорної події. Створено об'єктно-орієнтовані моделі еротематичного діалогового процесу двох агентів і штучного агента діалогу.

  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 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