Проектирование автоматизированной информационной системы поддержки деятельности морского агента в сервисных эргатических системах

Обоснована необходимость информационной поддержки процессов управления данными морским агентом в сервисной эргатической системе и разработан проект автоматизированной информационной системы, учитывающей специфику деятельности агентской компании. В процессе проектирования формализованы ключевые бизнес-процессы функционирования морского агента, разработаны структурно-организационная схема отделов агентской компании как эргатической системы и концептуальная контекстная диаграмма деятельности морского агента как элемента такой системы. Разработана и описана структура логической модели базы данных (БД), проведено профилирование созданной БД для оценки эффективности ее использования при выполнении типовых CRUID операций. Численно оценены процессы отправки данных и обновления статуса записи, выявлены особенности сбалансированности потребляемых аппаратных ресурсов сервера системой управления БД, которая использовалась при проектировании. Предложены возможности дальнейшего развития рассмотренной тематики.

Інтеграція процесу розробки комп'ютерних ігор з доповненою реальністю у компоненти Stream-освіти

Описано зв'язки між компонентами STREAM-освіти (Science, Technology, Reading/Writing, Engineering, Arts, Mathematics) та етапами розробки комп'ютерних ігор (StoryTelling/Scripts, GameDesign, 2D/3D-Computer graphics, Programming, Testing, Game Level) на прикладі використання сенсорів контролю руху людини. Для ефективної інтеграції процесу розробки комп'ютерних ігор із доповненою реальністю у компоненти STREAM-освіти запропоновано методику створення реально доповненої віртуальності тренувальних вправ на прикладі тренувань із м'ячем на основі сенсору руху MS Kinect. В результаті аналізу характеристик віртуального середовища, яке створюється сенсором контролеру MS Kinect і враховує обмеження програми Scratch, запропоновано формалізувати характеристики віртуального середовища. Наведено результати аналізу ігор, які пропонуються виробниками програмного забезпечення LumoPlay та MotionMagix у класах логічних, спортивних, розважальних у різних ігрових жанрах і релаксуючих зі спеціальними ефектами. Показано приклади експериментів під час організації двох майстер-класів Meet and Code 2018 для школярів із програмування віртуально доповненої реальності футбольних тренувань, за результатами яких підтверджено зацікавленість школярів в участі у багатьох навчальних процесах, пов'язаних зі STREAM-напрямами. Результати роботи також визначили напрямки подальших досліджень і розробок; у процесі досліджень оцінка похибки візуалізації віртуальних об'єктів визначила необхідність розробки спеціального алгоритму автоматичної корекції координат розташування віртуальних об'єктів-спрайтів, які є частиною єдиної групи об'єктів тіла гравця; багато прикладів ігор комерційних систем створено на базі шаблонів, які надають можливість швидко змінювати графічну частину гри, тому в подальшому планується створити подібні Scratch-шаблони для розвиваючих ігор.

The use of the "design-thinking" and "seven hats" methods at the project initiation and planning stage = Використання методів "дизайн-мислення" та "семи капелюхів" на етапі проекту та планування

Мета роботи - порівняння інструментів аналізу інноваційних ідей, таких як "дизайн-мислення" та метод "сім капелюхів". Обидва методи застосовуються в управлінні проектами на стадії ініціації проекту. Розглянуто технології генерації, аналізу та вибору креативних ідей на основі поєднання цих підходів в роботі команд. Продовжено дослідження в області креативного мислення. Результатом роботи є методика спільного використання методики "дизайн-мислення" та модифікованого методу Е. Боно в області професійного управління проектами, як в сфері освіти так і в сфері бізнесу. Спільне використання двох розглянутих методів надають можливість не тільки підвищити ефективність роботи проектних команд, якісно генерувати ідеї на стадії ініціації проектів, а й розробляти прототипи, що володіють необхідною замовнику цінністю. А саме це є результатом успішної проектної діяльності.

Automation of the preparation process weakly-structured multi-dimensional data of sociological surveys in the Data Mining system = Автоматизація процесу підготовки слабо структурованих багатовимірних даних соціологічних опитувань в системі Data Mining

Для отримання знань про респондентів соціальних досліджень при розробці інформаційної технології (ІТ) інтелектуального аналізу автоматизовано етап підготовки слабко структурованих багатовимірних даних (ССБВД) соціологічних опитувань. Для автоматизації підготовки даних розроблено ІТ яка базується на наступних методиках: машинного представлення, очищення та фільтрації даних; трансформації очищених даних у простір первинних ознак з урахуванням формалізованої мети дослідження; нелінійного зниження розмірності багатовимірного простору первинних ознак для побудови двовимірного простору вторинних ознак та їх подальшої візуалізації. Апробація ІТ підготовки ССБВД спільно з системою Data Mining за даними соціологічних опитувань надала можливість підвищити достовірність прийняття рішень за стилем життя респондентів у порівнянні з соціологом кваліфікаційного рівня магістр і з власним визначенням респондентів. Як показали дослідження розробленої ІТ підготовки даних соціологічних опитувань, найбільш впливовими на результат аналізу є процедури, що пов'язані з побудовою просторів первинних і вторинних ознак для подальшого проведення кластеризації та класифікації. Наведені в зручному для експертів візуальному вигляді, отримані знання про досліджувану цільову аудиторію надають можливість легко враховувати їх при прийнятті обгрунтованих рішень фахівцями в предметній області.

A multi-objective optimization problems of clustering protocols for wireless sensor networks using meta-heuristic techniques = Задача багатоцільової оптимізації кластерних протоколів для бездротових мереж з використанням метаевристичних методів

Енергоефективність і підвищення терміну експлуатації є основною проблемою бездротових сенсорних мереж (БСМ). Методи кластеризації з використанням метаевристичних методів (МЕМ) широко використовуються для вирішення цієї проблеми. МЕМ також використовуються для вирішення декількох інших задач, що стосуються БСМ, таких як раціональне розгортання вузлів, забезпечення покриття, оптимальне розгортання датчиків, керування топологією, планування тощо. Загальними цілями оптимізації є мінімізація споживання енергії та максимізація терміну експлуатації мережі. Сформульовано проблему багатоцільової оптимізації, яка пов'язана з кластеризацією. Для її розв'язання запропоновано узагальнену модель метаевристичної кластеризації з урахуванням особливостей БСМ. Особливістю моделі є багатоцільова оцінка якості кластеризації, яка враховує характеристики просторового розкиду та компактності кластерів, параметри сенсорів і мережеві характеристики. Надано огляд різних підходів до методів кластеризації. Проведено порівняльний аналіз удосконалених протоколів гетерогенних БСМ, який показав переваги запропонованих рішень.

Розподілення ресурсів сенсорної мережі в умовах граничних обчислень

Наведено методику, яка надає можливість зменшити використання ресурсів бездротової сенсорної мережі шляхом застосування спеціальної таблиці маршрутизації (ТМ), яка містить дані про більш короткі маршрути від кожного вузла до суміжного вузла з урахуванням обчислювальної складності завдання, яке вирішується. Побудова ТМ проводиться на етапі початкової установки параметрів і настройки мережі. З метою вибору кращого варіанту заповнення таблиці проведено пошук мінімального шляху на графі за допомогою алгоритму Дейкстри та евристичного алгоритму мурашиних колоній. Розроблено симулятор, який надає можливість досліджувати та порівнювати ефективність використання ТМ із випадковою маршрутизацією. Аналіз даних показав переваги застосування ТМ, що можна застосовувати до будь-яких мереж, які використовують периферійні обчислення, які передбачають інтелектуальну обробку даних на основі нейронних мереж.

Project manager job description as one of project management key success factors = Посадова інструкція проектного менеджера як один з ключових факторів успіху проектного управління

Розглянуто практичні аспекти профілізації знань в області управління проектами з урахуванням володіння компетенціями та наявності досвіду у різних категорій фахівців, зайнятих в управлінні проектами. Показано, що успішність проектної діяльності організацій істотно залежить від професійної підготовки персоналу та правильного формування посадових інструкцій учасників проектної діяльності. Запропоновано загальну концепцію формування посадових інструкцій. Розроблено марківську модель зміни станів менеджера проекту, яка описує систему за допомогою однорідних марківських ланцюгів із дискретними станами та часом. Надано рекомендації щодо використання запропонованого інструментарію для комплектування команди проекту.

Conceptual modeling language AGILA MOD = Мова концептуального моделювання AGILA MOD

Розглянуто існуючі підходи до розробки моделей предметних областей із метою з'ясування причин їх слабкого практичного застосування. Визначено важливі вимоги, яким повинна відповідати мова концептуального моделювання для її більш широкого практичного застосування. Розглянуто концепції мов семантичного моделювання. Використання семантики замість простих структурних конструкцій спрощує доступ і розуміння зацікавлених сторін, які не пов'язані з ІТ. Це допомагає перевірити валідність створених структур даних на відповідність вимогам реального бізнесу. Обговорено концепцію семантично неприводимого моделювання речень, яка може слугувати мостом між семантичним і концептуальним моделюванням. За результатами цих обговорень наведено мову концептуального моделювання AGILA MOD. Ця мова моделювання заснована на ідеї зображення семантично неприводимих речень як графічна модель. Таким чином, AGILA MOD може виступати як загальна платформа, з якої всі учасники проекту можуть домовитися про створення моста між впровадженням ІТ і бізнес-вимогами. Моделі можуть бути створені з семантично неприводимих речень, і їх можна читати назад у семантично неприводимі речення, що робить цю мову легкою для розуміння всіма учасниками проекту. Мова AGILA MOD заснована на відомій мові Entity-Relationship із введенням деяких спрощень. Додано декілька додаткових конструкцій, які також відносяться до добре відомих методів моделювання, що зводить зусилля до вивчення нових елементів майже до нуля. Деривація моделей AGILA MOD у логічну модель виконується за простими правилами деривації, що робить її менш трудомістким і, отже, менш витратним. Ця мова має бути основою для подальших досліджень, спрямованих на нові логічні моделі NoSQL, а також на створення узагальненої структури, яка надасть можливість максимально автоматизувати процедуру деривації. Крім того, можливість використання концепції багатоваріантної персистентності в поєднанні з AGILA MOD і створення зручного API повинні бути розглянуті в майбутніх дослідженнях.

Detector quasi-periodic texture segmentation method for dermatological images processing = Детекторний метод сегментації квазіперіодичних текстур для обробки зображень дерматологічних захворювань

На даний час при постановці діагнозу в сфері охорони здоров'я широко застосовуються цифрові системи (ЦС) медичної діагностики, які обробляють медичні зображення. Призначенням таких систем є допомога лікарю під час встановлення діагнозу, або при моніторингу змін стану пацієнта під час лікування. Дерматологія є однією з областей медицини, де кількість звернень до лікаря є високою. При цьому задачі встановлення діагнозу та моніторингу змін стану пацієнта під час лікування є трудомісткими та суб'єктивним і залежить від знань і досвіду лікаря-дерматолога. Однак, на сьогоднішній день, ЦС діагностики дерматологічних захворювань (ДЗ), є не в кожному населеному пункті, вони мають надмірну вартість і є стаціонарними системами. З розвитком інформаційних мобільних технологій з'явилася можливість розробки мобільних систем обробки зображень ДЗ, які надають можливість: отримати, проаналізувати, виконати порівняння зображень до та після лікування в будь який час, в будь якому місті. Однією з базових процедур у системах обробки зображень є сегментація, метою якої є зниження об'єму оброблюваних даних. Методи сегментації можна поділити на методи на основі виділення меж і методи на основі виділення областей. Зображення ДЗ складаються з областей, які відрізняються за текстурою, тобто розглядається задача сегментації, як задача виділення областей, які є однорідними за текстурою. Результат обробки зображень залежить від якості сегментації. Для підвищення якості сегментації розроблено детекторний метод сегментації квазіперіодичних текстур (КПТ) для обробки зображень ДЗ, які містять КПТ на складному фоні в умовах завад. Даний метод розроблено на основі методології текстурної сегментації з використанням детектування, етапами якої є - локалізація просторових частот, детектування, контурна сегментація. Для локалізації просторових частот застосовано вейвлет-функції, поліпшені шляхом перетворення ступеневої функції, що підвищує точність визначення меж КПТ, що містяться на зображеннях ДЗ. На етапі детектування застосовано гребінчасті фільтри, які є вейвлетами з періодичною або квазіперіодичною передаточною функцією, які застосовуються до кожного рядка зображення. Як контурний препарат застосовано метод Канни. Детекторні методи сегментації орієнтовані на модель зображення, тому запропоновано математичну модель медичних зображень ДЗ, які містять КПТ на складному тлі в умовах завад, як модель текстурного зображення з амплітудно-модульованими коливаннями значень інтенсивності з випадковою зміною амплітуди та частоти коливання. Розроблений метод застосовано до тестових медичних зображень хвороби псоріаз, які є доступними в мережі Internet. Проведено оцінку точності сегментації медичних зображень хвороби псоріаз, які містять КПТ запропонованим методом і методом із використанням фільтрів Габора. Показано, що запропонований метод характеризується високою швидкодією та якістю сегментації, тобто може бути застосовано при розробці систем експрес-діагностики для моніторингу змін стану пацієнта під час лікування та визначення такого параметру, як площа шкіри ураженої хворобою.

Data control in the diagnostics and forecasting the state of complex technical systems = Управління даними при діагностиці і прогнозуванні стану складних технічних систем

Проведено аналіз методів управління Big Data. З метою отримання своєчасних результатів аналізу стану складних технічних систем (СТС) на основі встановленого згідно з нормативною документацією переліку параметрів, що мають першорядне (для критично важливих компонентів) і другорядне значення при діагностуванні стану компонентів, що забезпечують функціонування СТС необхідно розробити метод управління даними, що надає можливість із високою швидкодією і без втрат розділяти та передавати Big Data від інформаційно-вимірювальної системи (ІВС) у реляційні (РБД) і нереляційні (НРБД) бази даних. Запропоновано метод, що забезпечує розподіл даних, що надходять з ІВС у РБД і НРБД при діагностиці та прогнозуванні стану СТС. Обгрунтовано доцільність використання концепції Data Mining в SCADA системах для управління Big Data. Розроблено алгоритми передачі, розподілу та аналізу даних в ІВС при діагностиці та прогнозуванні стану СТС. Розроблено схему передачі даних у пристроях, що використовують шину CAN. В основу запропонованого методу управління Big Data при діагностиці та прогнозуванні стану СТС покладено забезпечення динамічного розподілу даних в ІВС з урахуванням вимог, що пред'являються до використовуваної структури локально-обчислювальної мережі. Метод базується на застосуванні принципів побудови програмно-конфігуруємих мереж, що надають можливість управляти мережею за рахунок використання результатів аналізу потоків даних, що проходять через вузлові мережеві пристрої. Розроблено програмну реалізацію системи розподілу даних у локальній мережі з використанням принципу аналізу мережевих пакетів при їх надходженні на комутаційні вузли ІВС. Розроблено систему програмної логіки розподілу даних з ІВС, що передаються по локальних мережах або комутаційній шині CAN. З проведених досліджень випливає, що найбільша продуктивність процесу поділу даних по розробленим методом досягається за розподіленого виконання обчислювальних процесів розробленої програми в чотирьох потоковому режимі, причому процес поділу даних у нереляційні бази для всіх проведених експериментів виконується швидше, ніж для даних в реляційні бази. Застосування розробленого методу управління Big Data з розподілом даних в РБД і НРБД забезпечує підвищення швидкодії ІВС при діагностиці та прогнозуванні стану СТС. Надає можливість прогнозувати технічний стан критично-вразливих компонентів систем при їх короткочасному знаходженні в аварійному стані, а також здійснювати довгостроковий прогноз оцінки технічного стану всієї СТС. Використання програмних розподільників переданої інформації забезпечує підвищення швидкодії ІВС при діагностиці та прогнозуванні стану СТС, тим самим забезпечуючи своєчасну оцінку стану критично важливих компонентів СТС, вихід із ладу яких впливає на працездатність систем.

Grinding temperature model simplification for the operation information support system = Спрощення температурної моделі шліфування для системи інформаційного забезпечення операції

Математичні моделі для визначення температури шліфування необхідні при проектуванні, контролі та діагностиці операції шліфування для підвищення продуктивності цієї операції без припіків поверхні, що підлягає шліфуванню. Це повною мірою відноситься, наприклад, до зубошліфувальних верстатів із ЧПК. Як тільки проблема розробки зазначених математичних моделей вирішена, стає можливим розробити відповідні комп'ютерні підсистеми для оптимізації та регулювання операції шліфування на верстатах із ЧПК на етапах виробництва та його підготовки. Актуальність рішення цієї проблеми підтверджується значною кількістю відповідних публікацій, більшість із яких пов'язана з джерелом тепла, яке рухається, теорія якого розроблена Єгером. У той же час ідея заміни джерела, який швидко рухається, часом дії відповідного нерухливого джерела, вперше сформульована Єгером, ще не знайшла належного практичного застосування. Обгрунтовано наведено, що близькість результатів розрахунку максимальної температури шліфування та глибини її проникнення за дво- й одновимірними рішеннями практично має місце, коли джерело тепла, яке швидко рухається, характеризується числом Пеклє (ЧП), що більше ніж 4. Для цього інтервалу зміни ЧП вперше отримано спрощену формулу для визначення температури шліфування на поверхні та глибині поверхневого шару. Потім цю спрощену формулу досліджено шляхом її зіставлення з відомим аналітичним розв'язком одновимірного диференціального рівняння теплопровідності за різних значень ЧП. Показано, що в діапазоні ЧП від 4 до 20, що має місце для більшості сучасних операцій шліфування (плоского, круглого, профільного та інших), розходження у визначенні температури шліфування за точним і наближеним рішеннями не перевищує 11 %. У той же час, отримане спрощене рішення має нову важливу якість. Математична формула, що описує це рішення, надає можливість виразити в явному виді глибину проникнення кожної наперед заданої фіксованої температури. Якщо ця фіксована температура призводить до структурно-фазових перетворень у поверхневому шарі оброблюваної заготовки, то з'являється можливість визначення глибини дефектного шару при шліфуванні. Своєю чергою, припуск на операцію шліфування повинен бути більше зазначеної глибини дефектного шару. Нова інформація про стан технологічної системи може бути основою для моніторингу та технологічної діагностики операції, а також для проектування цієї операції на етапі підготовки виробництва. Це своєю чергою, є технологічною передумовою для розробки відповідних комп'ютерних підсистем, які можна інтегрувати в систему ЧПК сучасних шліфувальних верстатів.

The web-interface availability model for people with disabilities = Модель доступності web-сайтів для людей с обмеженими можливостями

На сьогоднішній день ми маємо ситуацію, за якої замовник проявляє велику зацікавленість у забезпеченні доступності наповнення Web-сайту. Причиною цього є те, що забезпечення доступності надає можливість розширити цільову аудиторію. Розширення аудиторії передбачається за рахунок забезпечення можливості взаємодії груп користувачів із обмеженими можливостями з Web-інтерфейсом. При цьому, якість зазначеної взаємодії напряму залежить від рівня доступності інтерфейсу Web-сайту. Перехід до Web-сайтів, що мають середній або навіть високий рівень доступності виконується шляхом реалізації рішень, більшість із яких чітко стандартизована. Однак, при обранні рішення для переведення інтерфейсу Web-сайту на новий рівень доступності, розробники мають вирішити наступну проблему: відсутність розуміння різноманітних видів порушень здоров'я користувачів призводить до того, що в результаті розробки на ринок виходить продукт, який все ще є недоступним для певних груп користувачів. В основному це стосується людей, які мають когнітивні проблеми. Для вирішення даної проблеми запропоновано виконати побудову моделі доступності Web-інтерфейсу, яка враховує основні типи порушень здоров'я користувачів, а також відповідає основним рекомендація стандарту WCAG 2.0. На першому етапі сформульовано модель доступності, яка була названа класичною. Визначення компонент класичної моделі доступності виконано шляхом аналізу існуючих Web-сайтів. Для покращання рівня доступності виконано розробку розширеної моделі доступності. Реалізація даної моделі надає можливість забезпечити не лише покращання якості взаємодії користувача з обмеженими можливостями з Web-інтерфейсом, а і покращання сприйняття користувачем інформації, яка розміщена на Web-сайті. Апробацію Web-сайту, реалізованого на базі розширеної моделі доступності, виконано в Одеському національному політехнічному університеті. Для виконання експерименту сформовано групу з тридцяти студентів. Люди з обмеженими можливостями складали більш ніж 25 % від загальної кількості студентів. В результаті виконання експерименту доведено, що реалізація розширеної моделі доступності надає можливість покращити кількісні показники наступних параметрів інтерфейсу Web-сайту: якість взаємодії користувачів із Web-інтерфейсом та якість сприйняття користувачами інформації, яка подається на Web-сайті. На основі отриманих результатів сформульовано висновок про покращання рівня доступності Web-інтерфейсу на 20 %.

Multilevel behavioral testing of distributed information systems = Багаторівневий поведінковий контроль розподілених інформаційних систем

Особливості експлуатації сучасних розподілених інформаційних систем (РІС) начною мірою підсилюють вимоги до достовірності їх функціонування та посилюють часові межі її відновлення. Висока вірогідність роботи забезпечується різноманітними засобами, зокрема, робочим і тестовим контролем, але часто обмежується реальним часом роботи цих систем. Відомі методи контролю використовують апаратні прискорювачі, декомпозицію та розпаралелювання, технології штучного інтелекту, але їх можливості не знімають доцільність розвитку нових моделей і методів, зокрема, високорівневих, заснованих на спеціальному аналізі поведінки систем. Наведено багаторівневий метод (БРМ) поведінкового робочого контролю РІС, що базується на ієрархічних мережах Петрі, однорівневих моделі та методі, а також ієрархічній моделі поведінкового робочого контролю. БРМ використовує еволюційну оптимізацію та має особливості паралельної багаторівневої організації сумісних контрольних еволюцій окремих рівнів, які розвиваються за принципом "хвильового" алгоритму в фоновому режимі щодо основного функціонування самих РІС. Для визначення комплексних критеріїв контролю БРМ запропоновано ієрархічну систему сумісних функцій фітнес і вибору об'єктів у контрольних еволюціях рівнів ієрархічної моделі. У функціях запропоновано оцінки повноти та довжини (часу) перевірки для позицій, переходів і дуг мереж Петрі, лінійних і нелінійних графових структур поведінки, дію функцій розширено на контрольні примітиви та фрагменти. Ієрархія функцій фітнес і вибору надала можливість ввести оцінки повноти та довжини робочого контролю, застосовані для оптимізації еволюційного пошуку в багаторівневому покритті необхідних перевірок. Ієрархічна декомпозиція, еволюційний підхід та ієрархія функцій фітнес і вибору БРМ, що оптимізують, надали можливість скоротити час і підвищити гнучкість організації поведінкового робочого контролю з урахуванням особливостей РІС.

Increase of energy efficiency of direct-flow heat exchangers = Підвищення енергоефективності теплообмінників прямого потоку

Мета роботи - розробка методу визначення мінімальної поверхні взаємодії в системі теплообмінних апаратів (ТОА). Проведено порівняльний аналіз прямо- та протиточного видів теплообміну щодо створення систем забезпечення температурних режимів, для яких визначальними є масогабаритні характеристики. Показано, що основна характеристика ефективності при проектуванні та моделюванні ТОА, що заснована на температурному поданні, не може бути застосована для апаратів із фазовим переходом. Запропоновано визначення ефективності як енергетичної характеристики процесу обміну енергією взаємодіючих потоків. Зіставлення енергії, що прийнята поглинаючим потоком від потоку що гріє надало можливість визначити енергетичний потенціал у ТОА. Введення енергетичної ефективності надало можливість обгрунтувати зв'язок між ефективністю прямо- та протиточних ТОА з виходом на конструктивні та теплофізичні вимоги. Аналіз аналітичних співвідношень показав, що при оцінці термічних напружень, що виникають в апаратах, істотну роль грає визначення середніх значень по поверхні температур теплоносіїв. Показано, що протиточний ТОА є граничним випадком мінімізації площі теплообміну. Проаналізовано підвищення ефективності прямоточних ТОА за рахунок секціонування та показано можливість підвищення ефективності прямоточних теплообмінників. Результати досліджень вказують не тільки на топологічну еквівалентність системи прямоточних апаратів одному протиточному, але і на можливість побудови секційної системи апаратів із послідовним з'єднанням її елементів з ефективністю рівній ефективності протиточних апаратів. Для побудови секційної системи прямоточних апаратів запропоновано рекурсивний алгоритм. Розроблений метод може бути використаний при створенні систем автоматизованого проектування ТОА складних хімічних виробництв.

Educational technology information support = Інформаційна підтримка технології освіти

Показано, що навчальний процес у ВНЗ є доцільною послідовністю педагогічних операцій, яка обумовлюється, спрямовується та підтримується супутнім інформаційним забезпеченням навчальних завдань. Інформаційні технології стаціонарного, заочного та дистанційного навчання лежать в основі побудови структури та змісту як конкретних навчальних дисциплін, так і окремих спеціальностей. Проведений аналіз літератури з питань філософії та теорії навчання у ВНЗ показав, що підвищення якості освіти та розвиток його нових форм є стійкою тенденцією останнього часу. Якоюсь мірою це підтверджується появою відповідних структур на місцевому (відділи забезпечення якості освіти при університетах) і державному (національне агентство з забезпечення якості вищої освіти) рівнях. Ми стали свідками Болонської системи освіти з її відповідними плюсами та мінусами. У цей час ми стикаємося з новим викликом, пов'язаним зі зміною парадигми освіти. Суть нової парадигми освіти полягає в заміні підходу, заснованого на знаннях, так званим компетентнісним підходом. Запропоновано новий "технологічний" підхід до стратегії та тактики розвитку педагогічної системи вищої освіти (в межах відомої тенденції "сталого розвитку"), згідно з яким введено такі нові поняття як педагогічна система, педагогічні операції та їх складові частини, що разом зумовлює методику побудови програм навчальних дисциплін і технологію викладання. Показано, що робоча навчальна програма академічної дисципліни є складною ієрархічною системою, елементи якої знаходяться на різних рівнях співпідпорядкованості (згідно з деревом цілей) і залежать від індивідуальної вихідної підготовки учнів. Причому, методика побудови ієрархічної навчальної дисципліни (курсу) зумовлює і спосіб її оцінки при контролі якості, як навчальної дисципліни (курсу), так і профілюючої кафедри, на якій ця дисципліна створена. Висвітлено особливості прийнятої останнім часом студенто-центрованої (студенто-орієнтованої) технології освіти, відповідно до якої збільшена частка виборних навчальних дисциплін, а традиційні програми навчальних дисциплін приймають форму так званого силабуса. Показано взаємозв'язок науково-дослідної та навчально-просвітньої діяльності викладача, який має бути відображений у розробленій навчальній програмі курсу. Якість цієї програми та діяльність відповідної профілюючої кафедри запропоновано оцінювати за критеріями системності, проблемності та активності курсу.

The application of correlation function in forecasting stochastic processes = Застосування функції кореляції у передбаченні випадкових процесів

Одним із найважливіших застосувань кореляційної функції (КФ) є встановлення моделі прогнозування (МП) стохастичного процесу (СП). Стаціонарна властивість робить прогнозування СП цілком можливим на базі функції кореляції (ФК). Ця МП зацікавлена у тих випадках, коли в даних спостережень не існує помилок вимірювань. Надано деяку обробку, щоб зробити МП корисною. Запропоновано обчислити значення стандартизованої ФК відповідно до фактично спостережуваної вибірки та оцінити необхідні значення, які не можуть бути обчислені з вибірки. Замінено невідомі значення їх оцінками, які знайдено за допомогою одного з інструментів прогнозування, придатних для часових рядів. Теоретично, для стаціонарних випадкових процесів КФ і стандартизована КФ залежать тільки від часової відстані між двома секціями, не залежати від конкретного значення часу кожної секції. Однак в цьому додатку, коли розглядається процес спостереження як стаціонарний СП, це означає, що апроксимовано цей процес спостереження стаціонарним СП. Отже, при розрахунку для конкретної вибірки спостережень значення КФ вибірки та стандартизованої КФ вибірки між двома секціями можуть коливатися відповідно до значень часу кожної секції, хоча часова відстань між двома секціями залишається незмінною. Вибіркову стандартизовану КФ розділу обчислено як середнє арифметичне всіх значень вибіркової стандартизованої КФ між двома розділами. МП - це модель лінійної інтер- та екстраполяції, отримана методом найменших квадратів. Завдання застосування цієї моделі полягає в тому, щоб за допомогою цієї моделі прогнозування дати найвищі показники середньодобової температури в липні за останні 3 роки 2017 - 2019 у деяких населених пунктах північного В'єтнаму. Дані були зібрані з джерела даних Генерального департаменту метеорології та гідрології В'єтнаму. Для процесів, що відбуваються в атмосфері та гідросфері, їх гіпотеза про стаціонарність порівняно добре задоволена за час і відстань, які не дуже великі. Через це вибрано вищезгаданий набір даних для застосування до моделі прогнозування. Результати розрахунків отримують програмне забезпечення Matlab.

Predicting of sports events results = Прогнозування результатів спортивних подій

У сьогоденні сфера беттингу та букмекерства є популярною у широкого кола прихильників спорту. Питання прогнозування результатів майбутніх подій є і будуть актуальними для повсякденного життя, спорту, політики, тощо. З ростом кількості та якості методів інтелектуального аналізу стала здійсненою ідея прогнозування результатів спортивних подій. Застосування різних математичних методів допомагає отримати більш точні прогнози результатів, ніж суб'єктивні прогнози експертів. У загальному вигляді описано поняття беттингу та задачу букмекерства. Визначено мету дослідження й задачі, які необхідно виконати для досягнення мети. Проаналізовано існуючі результати досліджень різних науковців, які досліджували дану проблематику. Виділено основні 4 основи для прогнозування результатів спортивних подій. Розглянуто різні підходи до поставленої задачі, у тому числі такі методи, як розподіл Пуассона, імітаційне моделювання методом Монте-Карло та багато інших методів дослідження та запропоновано власний спосіб її розв'язання. Сформульовано постановку задачі та проведено дослідження властивостей задачі. Для збору даних спортивних подій розроблено й описано алгоритм бектестінгу, як механізм представлення статистики команди в будь-який момент часу певного сезону. Показано, що кореляційний аналіз по обраним параметрам показував помірну зв'язаність даних та описано застосування системи Google AutoML для знаходження закономірності між даними. Експериментально доведено важливість використання сервісів із машинного навчання при розв'язанні даної задачі. Розроблено систему, яка збирає дані про події та за допомогою алгоритму бектестінгу обраховує статистику для кожної команди в кожен момент часу. Розроблено сервіс для створення та перевірки на якість стратегії. Наведено результати експериментальних досліджень ефективності задачі, де було проведемо експериментальні підбори стратегій з і без додавання результату роботи сервісу AutoML і для кожної стратегії обраховано коефіцієнт кореляції Пірсона за результатами двох минулих сезонів. Проведено аналіз отриманих результатів.

Artificial Intelligence system for identifying robot behavior on а web resource = Система штучного інтелекту для ідентифікації поведінки робота на web-ресурсі

Розглянуто архітектурну реалізацію системи машинного навчання (СМН) для ідентифікації робота на web-ресурсі за поведінковими факторами. Описано побудову програмної архітектури для СМН, завданням якої є визначення поведінки анонімних користувачів. Поведінкові фактори для ідентифікації шкідливих роботів - це сукупність факторів, що описують різні складові, кожен з яких може бути характерним для поведінки робота. Програмне забезпечення Weka забезпечує механізм навчання по спроектованим моделям даних, що описують поводження людини та поведінки робота. Алгоритм навчання - "метод найближчих сусідів", забезпечує побудову образів на основі найбільшої кількості поєднань чинників, що описують одну з моделей. Моделі даних для навчання зберігаються в файлі на жорсткому диску у вигляді матриць ознакових описів кожного з типів поводжень. Розглянуто програмні та алгоритмічні рішення, які допоможуть вирішити проблеми боротьби з шахрайськими натисканнями на рекламні блоки, спамом і розподіленими багатосесійними атаками на сервер, а також зниження рівня довіри до web-сайту для пошукових систем. Велика кідькість неліквідного та шкідливого трафіку знижує пошукові позиції і зменшує тематичний індекс цитування та пошуковий рейтинг сторінок сайту, що призводить до зниження прибутковості web-ресурсу. Результатами роботи є запропонована система аналізу поведінки, опис технічної оболонки реалізації та модель навчання системи. Наведено статистику порівняння шкідливого трафіку після підключення системи на web-сайті. Мова реалізації - Java. Використання Java надає можливість виконати кроссплатформну інтеграцію системи як на Linux, так і Windows. Збір даних із сайту для визначення ролі користувачів, здійснюється за допомогою JavaScript модулів, розміщених на web-ресурсі. Всі алгоритми збору даних і терміни зберігання інформації реалізовано в межах загальноєвропейського регламенту щодо захисту даних. Також система забезпечує повну анонімність користувача. Ідентифікація здійснюється виключно за допомогою використання fingeprint-міток.

3D vector fields visualization using graphics processing units = Візуалізація 3d-векторних полів з використанням графічних процесорів

Описано метод візуалізації тривимірних векторних полів (ВТВВП), адаптованих для графічних процесорів (ГП). Мета роботи - розробка та реалізація методу ВТВВП із ефективним використанням GPU. Створено програмне забезпечення для ВТВВП на базі розроблених алгоритмів. Програма забезпечує ВТВВП через інтерактивно керовану послідовність анімації. Основними критеріями оцінки продуктивності алгоритмів візуалізації є простота інтерпретації та продуктивності. Розглянуто проблеми адаптації обчислювальної моделі алгоритмів візуалізації векторного поля до реалізації на основі GPU. Розроблено ефективне представлення даних для методів, що реалізуються на основі вершинного та піксельного шейдерів ГП. Запропоновано узагальнену модель обчислень на базі ГП. Створено програму для інтерактивної візуалізації ділянок тривимірного поля швидкостей за допомогою анімації. Розроблено метод декомпозиції тривимірного текстурного куба для зображення тривимірного векторного поля. Всі запропоновані алгоритми реалізовано у вигляді програмних модулів, які можна використовувати для побудови системи візуалізації. Описано метод лиття цього методу є поділ екрана на комірки (проміжки) та конвеєрне обчислення за допомогою проміжного опису кадру у вигляді списку примітивів. Розбиття обчислень на дві фази з використанням проміжного опису кадру надає можливість досягти максимальної продуктивності на етапі піксельних обчислень, які потребують найбільше ресурсів, та визначити продуктивність системи в цілому. Показано переваги такого підходу над методом візуалізації кадру-буфера. Використання сучасної графічної техніки надає можливість досягти найкращих результатів у плані продуктивності. Тривимірні векторні поля використовуються для наукової візуалізації, обробки зображень і для спеціальних ефектів.

Algorithmization оf the failed subschemes localization process = Алгоритмізація процесу локалізації підсхем

Розглянуто підходи щодо алгоритмізації процесу локалізації несправних підсхем широкого класу електротехнічних пристроїв (переважно електричних та електронних), запропоновано відповідні алгоритми та показано можливість їх прикладного застосування в практичних додатках. Зазначено, що за сучасних умов, при зростанні вимог до надійності електротехнічних пристроїв і розширення набору функцій, які вони виконують, повинна розглядатися не тільки повна можливість реалізації поточного контролю працездатності даних пристроїв на стадіях виробництва та експлуатації, але й забезпечення потенціальної можливості діагностування пристроїв (систем) - на стадії проектування. Разом із тим вказано на ускладнення, яке спостерігається, щодо методологічного забезпечення окремих процедур і всього процесу діагностування в цілому, що, з одного боку, пов'язано з необхідністю найбільш повно та всебічно провести діагностування, а з іншого - визначає різке зростання обчислювальних ресурсів і трудовитрат на реалізацію діагностичного експерименту. Одним із можливих рішень вказаного протиріччя слугує формалізація та наступна алгоритмізація процедур діагностування, що забезпечує автоматизацію останніх та, як наслідок, скорочує час діагностування та підвищує його якість. Запропоновані алгоритмічні засоби реалізують модельно-орієнтовані методи локалізації несправних підсхем електротехнічних пристроїв (систем), зокрема, метод навчальних і перевірочних характеристик. Відмінною особливістю даних методів і розглянутого алгоритмічного забезпечення є використання в ході діагностичного експерименту моделей пристроїв, які досліджуються, що забезпечує можливість формування та перевірки функціонально необхідних (в ідеалі - будь-яких) гіпотез працездатності останніх.