Запропоновано обгрунтування методів підвищення ефективності комп'ютерних мереж з відкритими оптичними інформаційними каналами та систем на основі вдосконалення засобів формування та цифрової обробки сигналу в базі Галуа. Розроблено структурні та принципові схемотехнічні рішення процесорів формування бісигнальних кодових послідовностей в оптичних каналах. Досліджено характеристики спецпроцесорів обробки сигналів і реалізовано засоби формування та цифрового оброблення сигналу в комп'ютерних мережах з оптичним каналом зв'язку. Розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення виявлення та виправлення помилок в системах даного класу.

Викладено теоретичні основи безнадлишкового кодування даних на базі рекурентних GK-кодів. Проаналізовано та порівняно існуючі методи кодування та їх протоколи з запропонованим методом. Обггунтовано принцип утворення GK-кодів на базі кодової послідовності Галуа та передачі кодованих безнадлишкових даних.

Зазначено, що діючі однолазерні відкриті оптичні системи мають ряд недоліків. Це передусім вплив завад. Мультиплікативні, змінюючи коефіцієнт завад, можуть значно спотворювати корисний сигнал. Тому дослідження даної проблематики є дуже актуальним і потребує технічних рішень.

Проаналізовано методи передавання даних і вплив мультиплікативних завад у відкритих оптичних каналах. Запропоновано та обгрунтовано бісигнальний метод передавання оптичних даних, структурну схему процесора формування оптичних сигналів та діючу макетну установку бісигнального оптичного ретранслятора.

Викладено теоретичні основи та принципи формування сигнальних кодів, що використовуються для маніпуляції біт-орієнтованих потоків даних в інформаційних каналах комп'ютерних систем з врахуванням ступеня використання сигнальних просторів і форми сигналів, швидкості передавання повідомлень і ступеня захисту від помилок. Запропоновано нову методику безнадлишкового сигнального кодування біт-орієнтованих інформаційних потоків з використанням кодів поля Галуа, яка значно оптимізує та покращує відомі методи цифрового опрацювання даних з виявленням і виправленням помилок, та ефективно реалізується на базі запропонованих методів.

Проаналізовано застосування лазерних систем у різних сферах, функціонування системи лазерного зв'язку та обгрунтовано методику бісигнальної передачі даних в оптичному каналі. Запропоновано структурну схему процесора формування оптичних сигналів і діючу макетну установку бісигнального оптичного ретранслятора.

Розглянуто місце і роль теоретичних і прикладних питань надійності, а також технічної діагностики у процесі проектування і експлуатації систем різного призначення на етапах створення і використання. Висвітлено загальні закономірності відмов і відновлень інформаційних систем. Викладено загальні методи забезпечення надійності. Приділено увагу загальним питанням діагностики (основні положення, визначення умов працездатності, пошуку дефектів тощо).

Розглянуто розвиток сучасних комп'ютерних систем із відкритими оптичними інформаційними каналами, їх архітектуру та основні засади впливу завад і загасання оптичного сигналу. Запропоновано бісигнальний метод передавання оптичних даних, що надає змогу значно підвищити дальність передавання оптичних даних.

Системно викладено фундаментальні теоретичні основи інформатики спеціалізованих комп'ютерних технологій. Уперше узагальнено методологію, теорію та спеціалізовану мікропроцесорну техніку формування, перетворення, передавання та інтегрованого цифрового опрацювання інформаційних потоків у розподілених комп'ютеризованих системах (РКС) реального часу. Особливу увагу приділено математичним основам систем кусково-постійних ортогональних функцій і теоретико-числових базисів (ТЧБ), кодові системи яких породжують відповідні позиційні та непозиційні системи числення у простих та розширених полях Галуа. Охоплено широкий клас ефективних рішень науково-прикладних задач на основі розроблених нових матрично-модульних методів та мікроелектронних спецпроцесорних засобів організації руху цифрових даних та інформаційних потоків у РКС реального часу. Теоретична основа схемотехнічних рішень широкого класу проблемно-орієнтованих спецпроцесорів охоплює кодові системи ТЧБ: Унітарного, Хаара, Радемахера, Крестенсона, Галуа та їх мультиструктур Радемахера - Крестенсона і Хаара - Крестенсона. Як критерії ефективності розроблених методів та схемотехнічних рішень спецпроцесорів застосовано оцінювання: апаратної, часової, функціональної, структурної та ентропійної складності. Методи цифрового опрацювання даних базуються на теоретичних засадах статистичного, кореляційного, спектрального, кластерного, логіко-статистичного, інформаційного, ентропійного та образно-кластерного опрацювання сигналів і цифрових поліфункціональних даних.