Дисертація присвячена питанням проектування розподілених програмних систем із застосуванням принципів об'єктно-орієнтованої парадигми. В дисертації розроблено новий метод проектування об'єктно-орієнтованих програмних систем на основі використання формалізованої візуальної мови контурних Р-схем. Обгрунтовано представлення декларативної семантики контурних Р-схем за допомогою графової алгебри процесів. Розроблена аксіоматична семантика Р-схем на базі програмної логіки Хоара. Запропоновані графові алгебри опису типів даних та обгрунтовані методи їх використання для специфікації класів об'єктно-орієнтованих програмних систем. Основні результати праці використані при створенні розподіленої системи керування національною комп'ютерною мережею України, проект INCO-COPERNICUS 96-0114 Європейського Союзу.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Визначено оцінки обчислювальної складності локального алгоритму (ЛА) під час розв'язання двоблочних та двоквазіблочних задач дискретного програмування (ДП) з додатковими обмеженнями багаторазового вибору. Досліджено класи задач дискретного програмування з блочною структурою, що ефективно розв'язуються шляхом ЛА, типову поведінку ЛА на різних класах блочних задач на підставі аналізу асимптотичних середніх. Доведено, що ЛА є досить ефективним, порівняно з існуючими алгоритмами ДП, алгоритмом з квазіекспоненційною оцінкою обчислювальної складності. Визначено блочні та квазіблочні структури, що відповідають найкращому та найгіршому застосуванню ЛА.

  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

Розглянуто питання розробки багаторівневої інтелектуальної скрізної моделі створення програмного забезпечення, що являє собою зворотний ітеративний процес, який дозволяє колективу розробників приймати оптимальні рішення в процесі роботи. Наведені моделі та алгоритми забезпечують цілісність і оптимальність процесу розробки програмного забезпечення. Запропоновано розв'язки задач формального опису даного процесу та вибору найкращого варіанта проекту. Розроблено модель уніфікованого життєвого циклу програмного забезпечення, що залежить від параметра часу та критеріїв оптимальності проекту. Вперше введено методологію MIXER, орієнтовану на інтелектуальну підтримку CASE-засобу.

  Скачати повний текст

Розроблено підсиcтему підтримки прийняття проектних рішень (ПППР) у процесі створення систем безпеки об'єктів невиробничої сфери на стадії проектування, модернізації та функціонування. Удосконалено математичні моделі надання знань про об'єкт охорони та технічні засоби (ТЗ) програмно-апаратного комплексу охоронної системи за рахунок застосування алгебри кінцевих предикатів (АКП). Удосконалено математичні моделі оцінки наслідків виникнення позаштатної ситуації за рахунок застосування АКП і процесу підтримки прийняття рішень оператором з локалізації, усунення позаштатної ситуації та відновлення працездатності системи шляхом застосування принципу прийнятого ризику. Запропоновано удосконалений метод багатокритеріального синтезу проектних рішень під час формування складу КТЗ. Наведено структуру та програмне забезпечення підсистеми ПППР шляхом створення системи безпеки об'єкта, у яких реалізовано запропоновані математичні моделі та алгоритми.

  Скачати повний текст

Розроблено лінгвістичне забезпечення програмної системи числового аналізу. Розглянуто конструювання предметно-орієнтованих мов і побудову відповідних трансляторів. Запропоновано методику побудови лінгвістичного забезпечення числового аналізу, яка базується на нетрадиційному для даної предметної області розмежуванні функцій опису задачі між графічним інтерфейсом і предметно-орієнтованою мовою та використанні графічного введення математичних формул. Висвітлено модифіковану процедуру синтаксичного аналізу мов опису задач числового аналізу та доведено її перевагу на етапі розробки та виконання програми. Наведено ефективний інструментальний засіб автоматизаціїі розробки лінгвістичного забезпечення "FancyCC 3.0", який реалізує запропонований підхід до аналізу споріднених мов.

  Скачати повний текст

Розглянуто застосування таблиць рішень для уявлення знань і керування виводом у формальних системах. Розроблено мовні засоби для формування та реалізації таблиць рішень, які можна використовувати за єдиною технологією для уявлення знань, керування виводом, специфікації програм. Наведено основи побудови транслятора, який інтегрує таблицю рішень у сучасну мову програмування. Реалізовано програмний комплекс синтезу програм за таблицями рішень, застосований в автоматизованій інформаційній банківській системі "Б2".

  Скачати повний текст

Обгрунтовано можливість активізації пізнавальної діяльності студентів у процесі вивчення числових методів із застосуванням об'єктно-орієнтованих бібліотек математичних, алгоритмічних і проблемних класів. Розроблено методику вивчення курсу "Числові методи" на фізико-математичних факультетах педагогічних і програмуючих спеціальностях технічних вузів.

  Скачати повний текст

Розроблено загальну теорію моделей програм, яка базується на принципах розвитку, композиційності та номінативності. Запропоновано та досліджено формалізм композиційно-номінативних систем, які задають моделі програм різних рівнів абстракції та загальності, допускають адекватну специфікацію програм та їх ефективну реалізацію. Охарактеризовано підкласи систем, що задають інфінітарні логіки предикатів різних типів. Вирішено класичні проблеми коректності та повноти для зазначених логік. Визначено методи обчислюваності програм, які узагальнюють традиційні підходи до обчислюваності. Описано повні класи обчислюваних функцій та композицій над номінативними даними різних рівнів абстракції та загальності. Побудовано алгебраїчні представлення зазначених класів.

  Скачати повний текст

Розроблено алгебро-логічні методи опису арифметичних відношень, застосовані для створення раціональних структур обчислювачів. Застосовано нові алгебро-логічні методи опису алгебричних виразів m-розрядних двійкових кодів із застосуванням систем рівнянь алгебри скінченних предикатів, що дало підставу для створення арифметичних пристроїв просторового типу. На базі отриманих методів створено бібліотеку часткових алгоритмів, яка використовується для раціональних структур обчислювачів. На базі розроблених методів та алгоритмів створено і впроваджено комп'ютерний варіант довідкової програми з інтелектуальних систем.

  Скачати повний текст

Розвинуто концептуально-технологічний підхід до подання результатів дослідження в межах даного підходу.. Вперше реалізовано та описано у природно-мовній та програмній формах алгоритм переходу від мови-посередника (умовних секвенцій) до системи булевих формул. Розв'язано варіант аналогічної задачі для автоматів управління з зосередженою пам'яттю. Поставлено та розв'язано задачу оптимізації системи умовних секвенцій (СУС) за умов обмежень з використанням принципу еквівалентування. Розроблено метод верифікації СУС.

  Скачати повний текст

Досліджено математичні моделі динамічних систем у вигляді інтегро-диференціальних рівнянь Вольтерри, розроблено методи, алгоритми та програмні засоби для їх комп'ютерної реалізації. Встановлено, що дієвим шляхом підвищення ефективності методів та засобів комп'ютерного моделювання динамічних систем є застосування інтегро-диференціальних рівнянь типу Вольтерри як математичних моделей цих систем. Запропоновано комплекс квадратурно-різницевих алгоритмів моделювання широкого класу лінійних і нелінійних динамічних систем. Наведено метод чисельного розв'язку інтегро-диференціальних рівнянь зі слабко-сингулярними ядрами, який грунтується на використанні квадратурних формул відкритого типу. Розроблено числовий алгоритм розв'язку інтегро-диференціальних рівнянь Вольтерри з заданими крайовими умовами. Винайдено метод комп'ютерної реалізації нелінійних інтегро-диференціальних моделей Вольтерри, який базується на автоматичній адаптації квадратурних методів розв'язку інтегральних рівнянь. Запропоновано пакет програм для розв'язку задачі Коші та крайової задачі для інтегро-диференціального рівняння Вольтерри в системі Matlab. За допомогою розроблених алгоритмів та програмних засобів розв'язано низку прикладних задач.

  Скачати повний текст

Розроблено оптимізуючий перенацілюваний компілятор для мікропроцесорів цифрової обробки сигналів та мікропроцесорів з довгим командним словом. Особливу увагу приділено покращанню існуючих методик генерації коду та інтелектуалізації процесу компіляції за допомогою інтеграції у компілятор знань про парадигму оптимізації та генерації коду для цільової процесорної архітектури. Досліджено формалізації подання програми у вигляді ієрархічної графової моделі, оптимізуючих графових продукцій, а також формалізацію мікропроцесорної архітектури. Запропоновано методики формалізації знань про процес компіляції у вигляді продукційної експертної системи, які допомагають інтелектуалізувати процес компіляції. Висвітлено поліпшені методи генерації коду за рахунок введення специфічних для процесорів цифрової обробки оптимізацій та метод розподілу регістрів для процесорів з великим регістровим файлом за допомогою сканування вперед графа потоку даних, а також методику автоматичного розміщення змінних по просторах пам'яті гарвардської архітектури мікропроцесора до визначених користувачем прикладних завдань. Описано протитип компілятора - перенацілюваний оптимізуючий компілятор для процесорів з нерегулярним довгим командним словом та процесорів цифрової обробки сигналів.

  Скачати повний текст

Побудовано на абстрактному рівні програмні алгебри суперпозицій та рекурсій, які є моделями загальнозначних дескриптивних та декларативних структур програм. Досліджено на абстрактному та іменному рівнях абстракції програмні алгебри функцій, що зберігають денотати і є моделями маніпуляційних дій у базах даних. Відзначено, що абстрактному рівню відповідають примітивні програмні алгебри, іменному - програмні алгебри іменних функцій. Проведено математичне дослідження табличних алгебр, які уточнюють маніпуляції коддовського типу. З використанням одержаних результатів описано повну семантику підмов маніпулювання даними (DML мов) у SQL-подібних мовах.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретично обгрунтований підхід до побудови синтаксису та семантики мов специфікацій, який дає змогу розробити ефективні процедури проектування. Запропоновано семантику використовуваних мов специфікацій та враховано специфіку предметної області, що дозволяє удосконалити резолюційні методи перевірки несуперечності специфікацій, що суттєво підвищує їх ефективність. Сфомульовано проблему аналізу коректності взаємодії двох процесів та розроблено математичний апарат, з використанням якого одержано більш прості та ефективні методи її розв'язання у порівнянні з використовуваними методами на основі теоретико-ігрового підходу. На базі доведеної теореми про специфікацію побудовано методи синтезу автоматів, суттєво більш ефективних, ніж метод семантичного табло. В області верифікації алгоритмів запропоновано метод синтезу автомата-розпізнавача за формулою лінійної темпоральної логіки, який дає значно кращі результати за кількістю станів автомата у порівнянні з іншими методами. Розроблено метод редукції алгоритму, що верифікується. У процесі розв'язання задач доказового проектування реактивних алгоритмів одержано нові результати в теорії автоматів над нескінченними послідовностями.

  Скачати повний текст

Запропоновано напрямки щодо інтелектуалізації інтерфейсу користувача засобів розробки і одержаних застосувань. Досліджено обмеження та можливості вдосконалення сучасних засобів генерації застосувань баз даних (БД). Запропоновано формалізм структурованої семантичної мережі для подання семантики предметної області стосовно завдань генерації застосувань БД. Розроблено та досліджено унікальний механізм графових запитів для добування семантично-зв'язних фрагментів структурованої семантичної мережі за сформульованим принципом семантичної диференціації, а також алгоритм виконання графових запитів. Запропоновано візуальну мову ER-QRE формулювання графових запитів, що грунтується на принципі запиту за зразком та алгоритм її трансляції у мову запитів СКБД. Створено формалізм для опису застосувань БД у вигляді графових прототипів, які базуються на графових запитах, та їх доповнено засобами специфікації інтерфейсу користувача та бізнес-логіки. Запропоновано технологію розробки застосування БД на основі графового прототипу.

  Скачати повний текст

На базі комплексної класифікації структур даних, елементів задач і методів розподілу ресурсів узагальнено інформаційно-аналітичну модель ресурсів об'єктів обліку. Удосконалено спосіб шаблонно-ієрархічного керування задачами аналізу стану та вибору оперативних рішень з розподілу та планування ресурсів. Узагальнено семантико-критеріальний метод підготовки ефективного СПЗ для зіставлення поточних моделей за статичними та динамічними шаблонами критеріїв, подій та ситуацій з метою визначення стану споживачів і постачальників ресурсів засобами логічного доведення. Удосконалено методики автоматизованого оперативного настроювання задач підтримки прийняття рішень на базі традиційних технологій побудови компонентів СПЗ.

  Скачати повний текст

Розроблено систему взаємопов'язаних адекватних моделей символьної обробки (СО). Моделі відображають семантику програм СО як функцій над символьними даними визначеної структури. Досліджено визначні конкретні різновиди структури символьних даних (літерну зіставленість, конкатенацію, ієрархію) та відповідні їх засоби обробки. Запропоновано узагальнену математичну модель поняття структури символьних даних у термінах операції синтезу та аналізу. За методом композиційного програмування змодельовано типові засоби побудови програм СО та логіки їх структурної організації. Для моделей суттєво різних типів СО показано можливість виразити одну в одній, чим підтримується концептуальна єдність предмета. Моделі грунтуються на аналізі суті та змісту предмета для їх точного відображення. Відзначено, що розроблені моделі СО є конкретизаціями моделей загальнозначущих структур програмування, що забезпечує їх інтеграцію в середовище моделей інших галузей програмування.

  Скачати повний текст

Побудовано та досліджено нові математичні моделі (для одно- та двовимірного випадків) стаціонарних процесів дифузії та фільтрації рідини в анізотропних областях складної конфігурації, які містять довільно орієнтовані в просторі тонкі включення/тріщини. Запропоновано нові класичні еквівалентні узагальнені задачі, які визначені на класах розривних функцій, в основних ортогональних системах координат (декартовій, циліндричній, полярній), доведено теореми існування та єдиності узагальнених розв'язків отриманих задач. Розроблено високоточні обчислювальні алгоритми методу скінчених елементів (МСЕ) для числового розв'язування змішаних крайових задач з умовами спряження неідеального контакту та створено на їх основі ефективну діалогову систему автоматизованого розрахунку дифузійних процесів в багатокомпонентних середовищах. Одержано оцінки похибок наближених розв'язків. Побудовано нову варіаційну задачу з єдиним узагальненим розв'язком про формування температурного поля у вузлі тертя. На основі об'єктно-орієнтованого програмування та розроблених високоточних обчилювальних алгоритмів МСЕ створено та програмно реалізовано автоматизовану систему DIFUS діалогового моделювання задач з умовами спряження. За допомогою системи DIFUS розв'язано модельні приклади та практичні задачі.

  Скачати повний текст