Дисертація присвячена розробці теорії високорівневого синтезу цифрових систем шляхом структурно-параметричних перетворень описів поведінки на основі методів часткової логіки, моделі часткових алгоритмів, трансформації графів потоку даних та потоку керування, побудови систем відношень на множині елементів опису поведінки та структурного опису, автоматизованого розпаралелювання алгоритмів в сітковій та послідовно-паралельній формах, згортання структур. Встановлено, що в рамках розроблених методів можливе суттєве скорочення часу, який витрачається на синтез, забезпечення швидкого перебору альтернативних варіантів та поліпшення таких параметрів проектів, як час, що витрачається на виконання, та вартість. Розроблена програмна система, яка включає у себе компілятор з повного стандарту мови VHDL та засоби розв'язання задач планування, розміщення, генерації маршруту даних та керуючого автомату. Система знайшла застосування на промислових підприємствах та в учбовому процесі при синтезі структур рівня регістрових передач з поліпшеними характеристиками відносно VHDL-описів поведінки.