Дисертацію присвячено питанням побудови імітаційних моделей і систем моделювання (на прикладі моделювання електронних систем). У роботі розвинуто напрям, який грунтується на концепції структурно-функціональної декомпозиції. Запропоновано нову модель імітаційного середовища моделювання, яка складається з трьох основних елементів: імітаційної моделі об'єкта дослідження, системи моделювання та обчислювального ресурсу. Кожний з елементів у результаті декомпозиції являє собою сукупність взаємодіючих процесів обчислювального середовища. Запропоновано засоби та алгоритми розподіленого (у тому числі і паралельного) моделювання електронних систем, а також алгоритми декомпозиції імітаційних моделей і розподілу обчислювальних ресурсів, ефективність яких підтверджено практично.

Рассмотрены современные технологии, применяемые в аналитическом и имитационном моделировании дискретно-событийных стохастических систем. Аналитическое моделирование изложено с использованием прикладной теории Марковских случайных процессов с приложениями в области теории массового обслуживания. Рассмотрены аналитические модели сетей массового обслуживания. Изложены основы имитационного моделирования. Рассмотрены методы имитации случайных величин, обсуждена методология построения имитационных моделей сложных систем.

Предложено формальное описание процессов в распределенных системах имитационного моделирования. В качестве элементов описания выступают активности, отображающие функциональность модулей моделирующей среды, и данные, реализующие ресурсы моделей. Рассмотрен процесс управления локальными и глобальными данными моделей. Введено понятие менеджера памяти моделей как инструмента унификации управления распределенными моделями с целью поддержки стандарта распределенного имитационного моделирования HLA. Предложенное формальное описание может быть использовано при создании современных систем имитационного моделирования информационных систем.

Проаналізовано результати лікування 125-ти хворих з приводу метастатичного ураження печінки у випрадку колоректального раку (сМ-КРР) (pT1-4N0-2M1 і раку ободової кишки (РОК) та pT1-3N0-2M1 - у разі раку прямої кишки (РПК)), яким виконано одномоментне (I група) чи двохетапне (II група) хірургічне втручання за період 2008 - 2015 рр. У вмпадку ураження 4-х регіонарних лімфатичних вузлів і більше (pN2) віддалені результати гірші, ніж за pN1 чи pN0, незалежно від хірургічного підходу. У 48-ми (38,4 %) хворих за наявності одного синдромного метастатичного вогнища у печінці показники загального 3- та 5-річного кумулятивного виживання найкращі, ніж в інших групах - відповідно 82 і 63 % (p = 0,001); у випадку ураження однієї частки - 68 і 49 %, 2-х часток - 23 і 0 %, незалежно від способу хірургічного лікування (p << 0,001). Встановлено прогностичні чинники, що негативно впливають на показники загального виживання хворих у разі сМ-КРР: кількість метастатичних вогнищ в печінці 4 і більше, метастатичне ураження 2-х часток печінки.

Рассмотрена алгоритмическая модель процесса распределенной имитации, основанная на программном представлении распределенных имитационных моделей (РИМ). Модель учитывает потоки данных, возникающие как внутри частных моделей, так и при обмене информацией между моделями, а также временные характеристики процесса моделирования. Модель предназначена для использования в информационной технологии анализа РИМ.

Рассмотрена математическая модель функционирования распределенной имитационной модели под управлением оптимистических алгоритмов синхронизации модельного времени. Модель учитывает следующие основные параметры: продвижение модельного времени, объемы памяти, время обслуживания моделей, время простоя ресурсов. Предложенную модель можно использовать при анализе распределенных имитационных моделей, создании эффективных методов распределения ресурсов.

Рассмотрена математическая модель функционирования распределенной имитационной модели под управлением консервативных алгоритмов синхронизации модельного времени. Модель учитывает следующие основные параметры: продвижение модельного времени, объемы памяти, время обслуживания моделей, время простоя ресурсов. Предложенная модель может быть использована при анализе распределенных имитационных моделей, создании эффективных методов распределения ресурсов.

Мета дослідження: покращити безпосередні та віддалені результати лікування хворих на синхронне метастатичне ураження печінки за колоректорального раку (смКРР) шляхом розробки програми хірургічного лікування із застосуванням одномоментного та двоетапного методів резекції первинної пухлини та метастазів печінки. Дослідження базуються на вивченні результатів лікування 125-ти хворих на смКРР (pT1-4, N0,2, M1 у разі раку ободової кишки та pT1-3, N0,2, M1 - раку прямої кишки), яким виконано одномоментне чи двоетапне хірургічне лікування за період 2008 - 2015 рр. на базі відділення пухлин органів черевної порожнини та заочеревинного простору Національного інституту раку. Зареєстровано достовірно значущі відмінності за тривалістю стаціонарного відновлення пацієнтів між досліджуваним групами хворих. Так, сумарний ліжко-день складав <$E18,0~symbol С~9,5> та <$E31,0~symbol С~7,8> відповідно для I та II групи, <$Eroman p~<<~0,001>. Також виявлено перевагу одномоментної хірургічної тактики за тривалістю оперативних втручань, яка склала <$E367,0~symbol С~71,8> хв для групи одномоментних резекцій та <$E515,0~119,1> хв в групі двоетапних хірургічних втручань, <$Eroman p~<<~0,001>. Найчастішими ускладненнями була гостра печінкова недостатність - (7 (11,3 %) і 3 (6,3 %), p = 0,36) та абсцеси черевної порожнин та малого тазу (5 (8,1 %) і 6 (12,5 %), p = 0,44) відповідно в групах I та II. Хірургічна стратегія із використанням одномоментних резекцій призвела до вищого рівня післяопераційної летальності - 3 (4,8 %), ніж двоетапні операції - 1 (2,1 %), однак ця різниця не була статистично значущою (p = 0,4). Загальна 5-річна кумулятивне виживання хворих на смКРР, які перенесеш R0-резекцію первинної пухлини та синхронних метастазів у печінці, склала 42 та 35 % відповідно для груп I та II, p = 0,73. Середня вартість лікування одного хворого на смКРР із застосуванням двоетапних резекції перевищила таку в групі хворих із застосуванням одномоментного хірургічного лікування даної патології на 40,9 % (<$Eroman p~<<~0,001>). Висновки: резекція печінки у разі смКРР залишається єдиним методом, який надає змогу достовірно покращити загальну 5-річну виживаність хворих незалежно від хірургічної тактики - 42 та 35 % за одномоментних і двоетапних резекцій відповідно, p = 0,73. Одномоментні резекції <$Esymbol Г~3> сегментів печінки з метастазами та ободової кишки із первинною пухлиною у разі смКРР є безпечною хірургічною тактикою - ускладнення <$Esymbol У~roman IIIа> рівня складають 4,8 %. Одномоментні резекції <$E>>~3> сегментів печінки з метастазами та прямої кишки з первинною пухлиною у разі смКРР достовірно збільшують ускладнення <$Esymbol У~roman IIIа> рівня - 20,9 %, p = 0,007. Середня вартість лікування одного хворого на смКРР із застосуванням двоетапних резекції перевищує таку в групі хворих із застосуванням одномоментного хірургічного лікування на 40,9 %.

Медіана виживаності хворих на колоректальний рак із синхронним метастатичним ураженням печінки (сМ-КРР) без хірургічного лікування перебуває в межах 6 - 12 міс, застосування сучасної хіміотерапії може підвищити виживаність пацієнтів до 19 міс. Досі залишається дискусійним алгоритм лікування цих хворих, зокрема ефективність та безпека одномоментних резекцій з приводу первинної пухлини та віддалених синхронних метастазів. Матеріали досліджень базуються на вивченні результатів лікування 125 пацієнтів із сМ-КРР (pT1-4N0-2M1 - при раку ободової кишки та pT1-3N0-2M1 - при раку прямої кишки), яким виконано одномоментне (група I) чи двоетапне (група II) хірургічне лікування за період із 2008 по 2015 р. на базі науково-дослідного відділення пухлин органів черевної порожнини та заочеревинного простору Національного інституту раку. Сумарний рівень післяопераційних ускладнень, зареєстрованих за 30-денний період, становив 30,6 та 25,0 % у хворих груп I та II відповідно (р = 0,51). Загальна 5-річна кумулятивна виживаність пацієнтів із сМ-КРР, які перенесли R0-резекцію з приводу первинної пухлини та синхронних метастазів у печінці, становила 42 та 35 % відповідно для груп I та II (p = 0,73). Медіана гіпертрофії ділянок залишкової паренхіми печінки у хворих групи асоційованого розділення печінки та лігування ворітної вени досягла 68 %. Резекція печінки при сМ-КРР залишається єдиним методом, який дозволяє достовірно покращити віддалені результати лікування хворих на метастатичний КРР, незалежно від хірургічної тактики. Хірургічне лікування із застосуванням асоційованого розділення печінки та лігування ворітної вени знижує ризики гострої печінкової недостатності при розширених резекціях печінки у хворих на КРР із білобарним метастатичним ураженням печінки.

Предложен усовершенствованный метод распределения заданий Backfill с учетом трафика внутри задания, который учитывает интенсивность и объем потоков данных между задачами в задании, что позволяет повысить эффективность использования GRID-системы за счет уменьшения времени выполнения пула заданий. Предложенный метод внедрен в среду имитационного моделирования GRASS для последующего анализа планов распределения и поиска наилучшего распределения для пулов заданий.

Предложена информационная технология распределения заданий для GRID-систем, основанная на использовании имитационной среды моделирования GRASS. GRASS воспроизводит процесс функционирования во времени элементарных событий, которые протекают в GRID-системе с сохранением логики их взаимодействия. Данное решение позволяет проводить вычислительные эксперименты, реализующие разные методы распределения, с последующим выбором наиболее эффективного решения на основе сбора, анализа и интерпретации результатов моделирования.

Для оптимизации процесса моделирования необходимо учитывать затраты среды моделирования на проведение синхронизации, которое основывается на передаче сообщений между рабочими станциями. Для этого целесообразно составить алгоритм распределения задач по рабочим станциям, который учитывает характеристики канала передачи данных каждой отдельно взятой рабочей станции и среднее количество передаваемой информации между параллельными процессами для обеспечения синхронизации.

Індекс рубрикатора НБУВ: Р457.445.51-38

Рубрики:

Операції на печінці

Шифр НБУВ: Ж26838 Пошук видання у каталогах НБУВ 
Повний текст  Наукова періодика України 

Представлен анализ современного состояния GRID-технологий, проанализированы достоинства и недостатки предложенного рынком прикладного программного обеспечения, главной функцией которого является предоставление пользователю удобного интерфейса между приложением и необходимыми вычислительными ресурсами. Рассмотрена эволюция языков описания заданий, отмечено отсутствие в GRID-системах стандарта, который позволяет описывать задания, что приводит к возникновению ряда проблем и ошибок при попытке запуска их на выполнение.

Дано описание понятия процессной алгебры, предпосылки появления алгебр, сфера их использования; производится сравнительный анализ наиболее распространённых процессных алгебр, таких как алгебра взаимодействующих параллельных систем (CCS), алгебра взаимодействующих последовательных процессов (CSP), а также алгебра взаимодействующих процессов (ACT) для задач имитационного моделирования.

Предложена оригинальная архитектура распределенной имитационной среды моделирования GRID-систем, основанная на динамически подключаемых модулях. Обсуждены ее преимущества, недостатки, а также возможная область применения. Рассмотрены особенности реализации описанной архитектуры на основе открытого проекта GRASS (GRID Advanced Simulation System), который разрабатывается в Харьковском национальном университете радиоэлектроники.

Представлено описание принципов функционирования и внутренней организации компонентов генерации заявок и очереди задач для системы имитационного моделирования GRID инфраструктуры, приведена схема построения компонентов динамического учета статистической информации по работе очереди заданий.

Предложена математическая модель стационарного процесса переноса теплоты вертикального плитового холодильника для доменной печи в системе гарнисаж (кладка) - набивка - плитовой холодильник - засыпка - кожух. На основании этой модели разработаны алгоритм и программа, позволяющие рассчитать тепловое поле, а также визуализировать результаты расчета. Рассмотрена возможность распараллеливания алгоритма.

Представлен анализ методов распределения ресурсов, обсуждена возможность их использования в Grid-системах и приведена классификация с точки зрения областей применения методов для различных заданий и конфигураций вычислительных ресурсов.

Описан состав и функциональность элементов имитационной системы моделирования, предназначенной для работы в GRID-инфраструктуре.