Разработаны математические методы системного анализа патологических процессов в классе уравнений популяционной динамики. Предложены классы моделей, описывающие основные компартменты патологических процессов. Решены проблемы идентификации параметров патологических процессов, которые в большинстве случаев являются элементами гильбертовых пространств. Для оценки запаздывания в системах предложен оптимизационный метод, основанный на функциях чувствительности.

Наведено результати в галузі застосування методів системного аналізу до проблеми медичних наукових досліджень. Акцент зроблено на ефектах невизначеності, які слід брати до уваги в таких складних процесах. Медичні системні дослідження потребують системи інформаційної підтримки, що реалізує алгоритми data mining з побудовою дерев рішень та правил типу IF-THEN. До того ж така система має бути об'єктно-орієнтованою і веб-інтегрованою. Мета дослідження - розробка системи інформаційної підтримки, яка грунтується на алгоритмах data mining, що застосовуються в методах системного аналізу системних медичних досліджень. Методи системного аналізу застосовуються для якісного аналізу математичних моделей захворювань. Алгоритми, такі як індукція дерева рішень та алгоритм послідовного покриття, застосовуються для data mining, виходячи з навчальних наборів даних. Спостерігається складна якісна поведінка моделей популяцій та захворювань, що залежить від параметрів та керування, навіть без врахування ймовірнісної природи більшості величин і параметрів інформаційних моделей.

Наведено мікросервісний підхід для розробки інформаційної системи для медичного рятівництва. Реалізація грунтується на використанні фреймворків Spring, Spring Boot і Spring Cloud.

Імуносенсори та імунотести широко використовують в медицині, де зразки крові, сечі або слини надають змогу визначати концентрації морфіну, прогестерону, естрадіолу, дофаміну, інсуліну. Розглянуто використання імуносенсорів для таких медичних проблем, як кількісне визначення альфа-фетопротеїну, визначення білка p53 в сечі з метою діагностики раку сечового міхура, амперометричне визначення карциноембріонального антигену, визначення галектину-3 як біомаркера серцевої недостатності, виявлення поверхневого антигену гепатиту B, чутливе детектування маркера пухлини під час визначення рівня у сироватці крові пацієнтів з раком молочної залози.

Захист здоров'я населення є пріоритетним напрямком соціальної політики держав. Значне місце у розв'язанні проблем національної охорони здоров'я відіграє розвиток медичної науки. Тому один з головних підходів подолання проблем в національних системах охорони здоров'я полягає у використанні потенціалу науковців-медиків з метою розробки і застосування новітніх лікувальних, діагностичних і профілактичних методик, які б сприяли розвитку медичної допомоги та забезпеченню здоров'я населення. У межах розв'язання завдань, що охоплюються національними проектами розвитку галузі, інформаційна підтримка інноваційних лікувальних методик включає: моделювання розвитку захворювання під дією інноваційних лікувальних методик; порівняльний аналіз ефективності лікувальних методик; обгрунтування прийняття рішень під час вибору тактики лікування; прогнозування фінансового забезпечення лікування, необхідного у медичному страхуванні. Аналіз інформаційних моделей в галузі медичних наукових досліджень вказує на необхідність розробки ряду методів для підтримки прийняття рішень, оптимізації і керування. Розв'язання задач медичних наукових досліджень пов'язане з розробкою математичних моделей розповсюдження захворювань (у випадку епідеміологічного захворювання), опису їх прогресування (у випадку багатостадійності).

Досліджено основні принципи проектування та фізико-біологічні методи використання оптичних імуносенсорів, а також основні шляхи застосування оптичних імуносенсорів у біології та медицині, включаючи тестування якості харчових продуктів, захист природного середовища, медичну діагностику.

Cyber physical systems (CPS) include a lot of high complexity computing such as dynamic analysis and verification of continuous dynamic property, analysis and verification of real-time property, analysis and verification of spatial property, scheduling and fault tolerance. In this paper, some of the research directions that we are taking toward addressing some of the challenges involved in building cyber physical systems have been described. Taking into account the features of the cyber-physical sensor systems, the basic model has been modified. Lattice images in biopixels have been modified according to the laws of discrete dynamics. The developed models take into account the interaction of biopixels with each other by antigen diffusion. The comparative analysis of CPS models on rectangular and hexagonal lattices using differenсе equations has been considered in the work. The results of numerical simulations in the form of phase plane images and lattice images of the probability of antigen to antibody binding in the biopixels of cyber-physical biosensor systems for antibody populations relative to antigen populations have been received in the paper. The comparative analysis of the results of numerical modeling of mathematical models of cyber-physical biosensor systems on rectangular and hexagonal lattices using lattice difference equations with delay has been considered.

Cyber physical systems (CPS) include a lot of high complexity computing such as dynamic analysis and verification of continuous dynamic property, analysis and verification of real-time property, analysis and verification of spatial property, scheduling and fault tolerance. In this paper, some of the research directions that we are taking toward addressing some of the challenges involved in building cyber physical systems have been described. Taking into account the features of the cyber-physical sensor systems, the basic model has been modified. Lattice images in biopixels have been modified according to the laws of discrete dynamics. The developed models take into account the interaction of biopixels with each other by antigen diffusion. The comparative analysis of CPS models on rectangular and hexagonal lattices using differenсе equations has been considered in the work. The results of numerical simulations in the form of phase plane images and lattice images of the probability of antigen to antibody binding in the biopixels of cyber-physical biosensor systems for antibody populations relative to antigen populations have been received in the paper. The comparative analysis of the results of numerical modeling of mathematical models of cyber-physical biosensor systems on rectangular and hexagonal lattices using lattice difference equations with delay has been considered.