Проаналізовано алгоритм бінарізації напівтонового зображення на підставі визначення порогу. Досліджено принцип формування шкал відтінків первинних та вторинних кольорів RGB-моделі та запропоновано спосіб їх зображення у вигляді шестикутної зірки, де віссю є шкала відтінків сірого кольору. Також обгрунтовано переваги використання шкал відтінків сірого кольору для виконання порогової бінарізації.

Досліджено мультиядерну кластерну систему з використанням технології паралельного програмування. Проаналізовано паралельну та послідовну реалізації програми. Для коректної та якісної програмної підтримки реалізації мультиядерної кластерної системи використано технологію OpenMP та стандарт MPI, а для розподілу обчислювального процесу за вузлами кластера - графічний інтерфейс користувача guiMPIRun версії 1.2.4.

Предложена обобщенная модель распознавания объектов, которые имеют как прямолинейное движение, так и вращательное, а также могут находиться в статическом состоянии (без движения). Приведены краткие описания предлагаемых методов обработки статических и динамических объектов, а также рассмотрены возможные области применения подобного решения данной задачи.

Предложена модель реализации многослойного персептрона на многопроцессорной системе при ограниченном количестве процессоров. В качестве топологии вычислительной системы предложена организация процессоров в виде звезды. Данный подход позволяет значительно снизить время обучения НС и дает возможность получения максимального ускорения, ограниченного числом имеющихся процессоров.

Розглянуто способи програмної реалізації нейромережевих моделей персептронного типу. Запропоновано метод адаптації розглянутих моделей на високопродуктивні системи із загальною пам'яттю з використанням стандарту Openmp. Проведені обчислювальні експерименти показали високу ефективність запропонованого підходу.

Проанализированы модели производительности для декомпозиции нейроалгоритма на уровнях реализации функции и скалярных операций без учета логической топологии коммуникационных связей вычислительной системы.

Рассмотрена задача классификации изображений на примере медицинской диагностики рака кожи. Предложена гибридная модель на базе вероятностной нейронной сети с суммированием результатов экспертов при определении выходного значения для классификации входных изображений на три класса, позволяющая снизить вычислительные затраты на обучение гибридной нейронной сети и повысить точность классификации входного образа.

Для решения задачи многомерной визуализации данных предложено аппроксимировать линейную карту Кохонена кубическим параметрическим сплайном, что позволяет строить непрерывную гладкую карту и приводит к почти абсолютной различимости данных на карте.

Разработана функциональная система обработки и оценивания двумерных полутоновых изображений. С целью сокращения времени на обработку изображения и отдельных модулей системы предложены графовые модели ускоренной обработки изображений.

Рассмотрен подход к построению адаптивной информационно-поисковой системы при помощи категоризации пользователей. Разработана модель категоризации интернет-пользователей на основе метода автоматического порождения гипотез Джона - Стюарта - Милля (ДСМ-метод). Определены основные источники знаний о пользователе информационной системы. Рассмотрен пример отнесения пользователя к категориям при помощи предложенной модели.

Для решения задачи диагностики меланомы реализована нейросетевая экспертная система на основе многослойного персептрона, которая поможет врачу на ранней стадии выявить тяжелое заболевание кожи. Для оценки качества процесса функционирования диагностической системы разработаны показатели эффективности.

Рассмотрена концепция построения мультиагентной системы (МАС) поиска знаний в Интернет. Сделан обзор существующих направлений построения МАС. Предложена обобщенная модель мультиагентной системы, определены ее состав и функции агентов при решении задачи пополнения знаний адаптивных информационных систем. Решена задача распределения объемов работ между агентами в МАС извлечения знаний из неструктурированных источников для адаптивных веб-ресурсов.

Предложен метод равномерного распределения параллельных операций ускоренного обучения многослойной нейронной сети на многопроцессорной системе с топологиями передачи данных "полносвязный граф" и "решетка". Реализация предложенного метода показывает высокую производительность благодаря уменьшению межпроцессорных передач данных, а также сокращению времени обработки обучающей и тестовых выборок. Полученная вычислительная сложность показала преимущество предложенных подходов по сравнению с реализацией на традиционных однопроцессорных вычислителях.

Предложены методы и модели производительности параллельных процедур, которые позволяют эффективно применять многослойную нейронную сеть в распределенных компьютерных средах с различными топологиями ("решетка", "полносвязный граф", "звезда"). Достоверность использования предложенных методов и моделей подтверждается экспериментальными исследованиями.

Предложен метод отображения многомерных данных на двумерную кусочно-гладкую самоорганизующуюся карту Кохонена полученную путем аппроксимации двумерной кусочно-линейной самоорганизующейся карты Кохонена кубической параметрической сплайн поверхностью для решения задачи визуализации большого количества многомерных данных. Использование таких карт позволяет увеличить точность визуализации и различать данные на карте при незначительном увеличении количества скалярных операций, необходимых на их построение.

Предложена модель адаптации Интернет-сервиса, учитывающая предпочтения пользователей, которая позволяет автоматически настраивать контент медицинского портала, что ускоряет процесс поиска и повышает заинтересованность пользователя в посещаемости сайта.

Решена задача нахождения проекций многомерных данных на одномерную кусочно-гладкую самоорганизующуюся карту Кохонена для решения задачи визуализации большого числа многомерных данных. Это позволит избежать отображения данных в одну точку на карте и повысить точность визуализации многомерных данных. Показано, что предложенный алгоритм линейно зависит от количества и размерности данных, а также от числа нейронов.

Розглянуто й обгрунтовано результати наукових досліджень в галузі розробки і практичного застосування сучасних інформаційних технологій. Висвітлено синтез інформаційної та технічної структури системи управління об’єктом критичного застосування. Описано фільтри графічних зображень на основі числових в’язанок. Розкрито питання захисту інформації в інформаційних та комунікаційних системах, зокрема, у комплексних системах безпеки кібернетичного простору кіберфізичної системи на основі концепції “об’єкт - загроза - захист”.

Решена актуальная задача персонификации веб-портала, предоставляющего бизнес сервисы (телемедицина, консультации, удаленный мониторинг, дистанционное образование и т. д.). Цель работы - разработка системы персонификации веб-портала, предоставляющего специализированные услуги, что позволяет учитывать предпочтения пользователей с целью улучшения качества обслуживания, ускорения информационного поиска, исключения неинтересных страниц, а также удержания клиентов. Предложена обобщенная модель процесса персонализации Интернет-сервиса, в которой на основе сочетания агентских и нейросетевых технологий предложен метод адаптации веб-ресурса, автоматически генерирующий контент для определенных категорий Интернет-пользователей. Также предложена объектная модель документов сайта в виде графа для поиска актуальной информации, что позволило осуществить персонализацию. Использование мультиагентной структуры позволило осуществить взаимодействие компонентов разработанной модели. Метод включает совокупность следующий действий: автоматическая выработка гипотез, что дает возможность определить наличие или отсутствие целевых свойств пользователя; анализ поведения пользователя по его серфингу в Интернете, что позволяет выдавать более релевантные результаты; построение информационного портрета для сбора статистически значимой совокупности информационных характеристик с целью планирования дальнейших действий; параллельная кластеризация пользователей с использованием самоорганизующихся карт Кохонена с целью ускорения обработки больших данных. Для ускорения вычислений самоорганизующиеся карты Кохонена адаптированы под симметричные мультипроцессоры системы. Показано, что для уменьшения времени вычислений необходимо выбирать конфигурацию вычислительной системы кратную размерности входных данных. Разработаны программное обеспечение и веб-интерфейс, реализующие предложенные модели и метод, используемые при проведении вычислительных экспериментов по верификации модели, оценки адекватности и исследованию свойств модели и метода. Выводы: проведенные эксперименты подтвердили работоспособность предложенных моделей и методов. Применение совокупности методов и средств может быть использовано на практике для продвижения товаров и услуг в сети, для предоставления различных сервисов или отдельных его составных частей, для развития бизнеса.

Разработана мультиагентная система удаленного оценивания состояния здоровья человека на примере мониторинга артериального давления пациента. Система позволяет экстренно реагировать на критическое изменение состояния здоровья с целью оказания скорой медицинской помощи. Предложен метод координации агентов в системе оценивания состояния человека, который позволяет для каждого зарегистрированного пациента распределить поставленные задачи между агентами для своевременного обнаружения и устранения критических состояний здоровья пациента. Для описания мультиагентной системы использована концепция агент - группа - роль, которая способствует разработке структуры адаптивной организационной модели процесса удаленного мониторинга. Анализ данных, полученных во время наблюдения за состоянием здоровья пациента, выполнен с помощью программного моделирования Leadsto Editor.