Рассмотрены проблемы управления качеством, безопасностью и надежностью в человеко-машинных системах автоматизации. Отражена роль и описаны действия человека-оператора как разработчика, обслуживателя и звена замкнутой автоматизированной системы управления сложными технологическими комплексами.

Рассмотрены вопросы использования нечетких ситуационных моделей для обучения операторов эргатических систем управления. Предложена структура имитационного и ситуационного функционального тренажеров для отработки навыков принятия решений с использованием нечетких моделей оценки действий оператора.

Проведено аналіз сучасних концепцій організації процесу навчання і науково обгрунтовано необхідність розробки і впровадження в процес передтренажерної підготовки операторів ергатичних систем коп'ютерної технології навчання. Запропоновано структурну модель дидактичних знань і адаптивний алгоритм керування інформаційним потоком на основі стек-спискової моделі. Побудовано формальну модель процесу навчання з нечітко заданою цільовою функцією. Розроблено методику експертного оцінювання, яка дозволяє знизити суб'єктивний фактор в процесі прийняття рішень. Пропонується метод побудови динамічних шкал оцінювання для настроювання лінгвістичних оцінок з врахуванням вимог кваліфікаційної характеристики. Виведено закон засвоєння і збереження інформації в пам'яті оператора, який дозволяє прогнозувати рівень збереження навиків у оператора з плином часу і планувати навчання з метою підвищення кваліфікації. Розроблено експертну систему керування процесом навчання операторів ергатичних систем на базі локальної обчислювальної мережі під Windows 95 в середовищі Delphi 4.

Розроблено аналітико-комп'ютерну методику тестування впливу мікрозбурень загального виду на структурну стійкість систем з критичними сідловими точками у природних змінних, яка дозволяє безпосередньо узгоджувати задачі аналізу критичності, пошуку критичних областей із задачами синтезу алгоритмів керування даним об'єктом у природних змінних, що компенсують критичні точки. Узагальнено положення теорії нелінійної інтегральної інваріантності як теоретичної та методологічної баз для розв'язання задач компенсації даних точок у розширених областях та для цілеспрямованої реконфігурації нелінійного об'єкта. Це забезпечує оптимальне узгодження реконфігурованого об'єкта з людиною-оператором системи. На основі методу нелінійної інтегральної інваріантності розроблено методологію компенсації критичних точок із характеристик нестаціонарних систем з урахуванням наявності мікро- та макрозбурень у системі. Вперше синтезовано алгоритм подвійної реконфігурації нелінійного критичного об'єкта з структурно нестійкими нестаціонарними характеристиками. Значну увагу приділено синтезованим структурі та алгоритму оптимальної ергатичної системи керування з нелінійним нестаціонарним бікритичним об'єктом. Встановлено наявність біфуркації керуючих дій, еквівалентних динамічним властивостям системи. Вперше доведено моделюванням можливість цілеспрямованого активного керування динамічними критичними об'єктами у розширених областях станів, у томі числі критичним.

Розроблено інформаційну технологію для оптимізації багатостадійних технологічних процесів (БСТП) з людино-машинним управлінням (ЛМУ) за рахунок реорганізації підсистеми ЛМУ. Запропоновано метод оптимізації структури багатостадійних технологічних процесів з ЛМУ. Розроблено модель для урахування динаміки зміни індивідуальних характеристик оператора та її вплив на ефективність функціонування БСТП з ЛМУ. Розвинено модель агрегації інформації координатором.

Запропоновано метод, що дозволяє отримати більш точну інформацію про соціометричні характеристики групи спеціалістів.

З позицій гармонійної моделі оператора, що трактує так звану ремнанту як корисну складову реакції оператора, виведено диференціальне рівняння, що описує поведінку людини-оператора в системі компенсаційного стеження для випадку, коли об'єкт керування описується лінійним диференціальним рівнянням першого порядку, а сигнал збурення може бути представлений як сума гармонійних складових. Рівняння не містить емпіричних коефіцієнтів і може бути використане, наприклад, в теоретичних дослідженнях роботи людини-оператора в системі керування, під час проектування ергатичних систем, а також як еталонна модель в автоматизованих системах навчання.

Показано можливості підвищення ефективності управління поліергатичними системами в інформаційно-складних ситуаціях за рахунок використання систем підтримки прийняття рішень на основі сценарно-прецедентного підходу. Запропоновано концепцію та принципи прийняття рішень щодо управління, що дозволяють вирішувати задачі вибору керуючих впливів за умов неповноти й неточності опису та значної динаміки проблемних ситуацій пошуком рішень за прецедентами, адаптуючи збережені в прецедентах рішення у формі сценаріїв до умов поточної ситуації. Розроблено сукупність моделей і методів, що реалізують запропоновані концепцію та принципи, зберігаючи працездатність за умов неповної та неточної інформації, та завдяки низькій оцінці обчислювальної складності придатні для використання в системах реального часу. Виконано теоретичне обгрунтування та розроблено модель динамічної сценарно-прецедентної системи підтримки прийняття рішень, що використовує побудований формалізм правдоподібних деревовидних мереж подій, заснований на спільному поданні ієрархій потоків подій, який використовується для опису частково впорядкованих сукупностей сумісно спостережуваних подій. Запропоновано методологію синтезу динамічних сценарно-прецедентних систем підтримки прийняття рішень та інформаційну технологію, що заснована на використанні синтезованих динамічних сценарно-прецедентних систем.

З'ясовано, що процес ліквідації аварії у всіх моделях відбувається в кілька етапів, з різними інтенсивностями і можливими багаторазовими повтореннями етапів у випадку "мультикатастроф". Запропоновано марковську модель, в якій ймовірності зміни станів здоров'я оператора у процесі ліквідації аварії знайдені за допомогою принципу максимізації інформаційної ентропії. Оцінено час стабілізації процесу і адекватність заміни динамічної моделі на стаціонарну. Досліджено критерій безпеки ситуації як відношення середнього періоду між аваріями до середнього часу відновлення.