Проведен статистический анализ параметра отношения сигнал/помеха+шум (ОСПШ) смежных каналов. Разработана двумерная модель уравнений состояния и уравнений наблюдения. Предложено производить оценку измеряемых параметров каналов с помощью многомерной процедуры Калмана-Бьюси. Данная процедура производит оценку в реальном масштабе времени и позволяет учитывать статистическую связь между смежными каналами. Анализ показал, что учет взаимных связей дает выигрыш больше, чем в 10 раз, при оценивании статистически зависимых параметров каналов. Применение алгоритма Shortest – Job – First (SJF) при диспетчеризации ресурсов дает выигрыш относительно используемого в Long Term Evolution (LTE) алгоритма First-In-First-Out (FIFO) по среднему времени ожидания в очереди от 45% до 50%, по среднему времени обработки пакетов – до 48%, по процентному отношению отброшенных пакетов – до 15%. Синтезирован алгоритм управления пространственно-временным доступом, основанный на модели нечеткой логики. Анализ показал, что по сравнению с существующим алгоритмом, основанным на анализе очередей, предложенный алгоритм позволяет повысить вероятность соединения на 10–40%.

Предложен метод гибридного обучения эволюционирующей многослойной нейро-фаззи системы, основанной на системе Ванга-Менделя и объединяющей процессы эволюции архитектуры, самообучения функций принадлежности и обучения синаптических весов, что позволяет обрабатывать данные, поступающие последовательно в on-line режиме. Разработаны методы обучения для настройки всех параметров нейро-фаззи узлов для улучшения аппроксимирующих свойств эволюционирующих нейро-фаззи систем. Обоснованы методы обучения эволюционирующих систем на основе метода группового учета аргументов (МГУА) и каскадных систем с использованием в качестве узлов двухвходовых нейро-фаззи систем Ванга-Менделя и двухвходовых нео-фаззи узлов. Это позволяет обрабатывать данные в условиях коротких обучающих выборок. Разработаны архитектура и методы обучения взвешенной аддитивной нелинейной авторегрессионной модели с экзогенными входами (ANARX)-модели для прогнозирования нестационарных нелинейных временных рядов. Усовершенствована эволюционирующая нейро-фаззи сеть Кохонена и метод ее обучения для кластеризации данных, поступающих на обработку в последовательном on-line режиме, в условиях неопределенности относительно количества кластеров.

Предложена матричная модификация метода кластеризации CLARANS, предназначенная для обработки массивов видеонаблюдений, хранящихся в больших базах видеоданных. Рассмотрена матричная модификация метода кластеризации DBSCAN, ориентированная на решение задачи сегментации изображений с нечеткими границами между сегментами произвольной формы и отличающаяся сокращенным количеством оцениваемых параметров, что позволяет повысить быстродействие обработки растровой информации. Введены матричные модификации методов иерархической агломеративной кластеризации изображений, предназначенные для обработки информации, содержащейся в больших базах данных, и позволяющие сократить объем вычислений, что обеспечивает ускорение обработки в условиях, когда продуцируемые сегменты имеют произвольную форму. Выявлен метод полуконтролируемого матричного векторного квантования для анализа текстур сегментации последовательности изображений, позволяющий обрабатывать видеоданные как в режиме обучения с учителем, так и самообучения в последовательном режиме, что также позволяет повысить быстродействие процесса обработки видеоинформации.

Исследованы эффекты фазового пространства системы дифференциальных уравнений типа Вольтерра, которые описывают взаимодействие для двух и большего числа объектов – акторов различной природы, которые в классической модели Вольтерра принято называть «видами». Рассмотрены дополнительные особенности фазовых портретов при слабых синусоидальных внешних воздействиях на скорость «размножения». Исследована устойчивость неавтономной системы. Найдены численные решения при дестабилизации модели на частотах воздействия, близких к частоте цикла невозмущенной системы. Численным экспериментом выявлены бифуркации при изменении как амплитуды, так и периода возмущения. В результате исследований установлено, что изменения амплитуды (в пределах 5%) приводят к переходу системы от периодических движений к устойчивому росту, а затем к хаотическим колебаниям. Показано, что бифуркация вносит несимметричность в структуру характеристических показателей, a с ней неустойчивость и уход траектории на бесконечность. Разработанные методы позволяют оценить состояния и параметры технических систем, которые приводят к устойчивому росту системы или к квази-хаотической динамике.

Розроблено метод прихованої передачі інформації та цифрових водяних знаків, що є стійким до спотворень в каналах зв'язку та має високу пропускну здатність без втрат стійкості та рівня прихованості. Проведено удосконалення стеганографічного метода вбудовування даних у вейвлет-коефіцієнти зображень. Для підвищення завадостійкості запропоновано метод попередньої підготовки інформації до прихованої передачі, а також метод адаптації телекомунікаційних систем передачі прихованої інформації до зовнішніх впливів. Запропоновано використання реєстраційного шаблону, вбудовування якого дозволяє підвищити загальну стійкість системи до атак на основі афінних перетворень. На основі наведених вдосконалень при підготовці та приховуванні інформації розроблено метод вбудовування даних у нерухомі зображення, що дозволяє досягти основної мети роботи – підвищити стійкість вкладених даних та збільшити пропускну здатність системи прихованої передачі інформації.

Получил дальнейшее развитие сервисный подход к созданию информационных систем (ИС). Разработа теоретико-категорная математическая модель паттерна проектирования требования к ИС. Рассчитана математическая модель архитектурного фреймворка макропроектирования ИС, основанная на представлениях формальной составляющей фреймворка в виде множеств структурных и поведенческих паттернов проектирования требований к ИС. Для оценивания объема работ по созданию ИС на основе описания ее рациональной архитектуры разработана модель онтологических точек и метод формирования описаний онтологических точек. Анализ результов внедрения показал снижение трудозатрат и затрат времени на выполнение соответствующих IT-проектов.

Запропоновано новий метод розподілу пропускної здатності телекомунікаційного каналу на основі нейро-нечіткого прогнозування. Визначено, що застосування цього методу дозволяє збільшити сумарний виграш від передавання пакетів та знизити втрати пакетів. Розроблено математичні моделі передавання мультимедійного потоку, що дозволяють встановити середній об'єм мультимедійної інформації чи середню тривалість мультимедійного потоку, передавання якого можна здійснити при заданій імовірності відкидання пакету. Проведено удосконалення методу нейро-нечіткого управління відкиданням пакетів з врахуванням динамічної зміни пропускної здатності. Визначено, що застосування удосконаленого методу дозволяє скоротити втрати пакетів і зменшити середню затримку пакетів в умовах динамічної зміни пропускної здатності.

Рассмотрено использование мультиантител в качестве прецедентов в модели искусственной иммунной сети (ИИС). Предложена гибридная модель на основе модели клонального отбора, используемая для прогнозирования искаженных временных рядов, которая учитывает влияние внешних факторов, позволяет повысить точность прогноза и обеспечивает получение прогноза в режиме реального времени. Также рассмотрены подходы к распараллеливанию гибридных моделей прогнозирования на основе вычислительных систем с общей и индивидуальной памятью. Предложен показатель для определения применимости иммунного подхода краткосрочного прогнозирования временных рядов, основанного на модели клонального отбора и Case Based Reasoning (CBR), который позволяет на этапе предпрогнозного анализа выполнять настройку параметров гибридной модели прогнозирования, что позволяет сократить время обучения ИИС и уменьшить размер популяции антител. Найдена инструментальная среда для анализа иммунного алгоритма и решения задачи краткосрочного прогнозирования временных рядов, позволяющая выполнять сравнительный анализ для оценки эффективности предлагаемых подходов.

Предложен новый подход к верификации протоколов управления, в основу которого положен классический метод «проверки на моделях». Процесс верификации в данном случае базируется на последовательной проверке соответствия ветвей дерева достижимости Е-сети модели реализации и ветвей дерева достижимости спецификации протокола OpenFlow. Разработан алгоритм формирования контрпримера, который обеспечивает вывод и позволяет локализировать последовательность состояний модели реализации протокола, приводящих к возникновению ошибок. Сформировано несколько сценариев процесса верификации: частичная верификация на основе шаблонов и полная верификация реализации протокола. Применение такого подхода позволяет уменьшить вероятность возникновения эффекта «комбинаторного взрыва» пространства состояний. Ha основе частных моделей и методов сформирована комплексная методика анализа и верификации протоколов управления в программно-конфигурируемых сетях.

Запропоновано архітектуру розширеного нео-фаззі нейрону, який дозволяє реалізовувати нечітке висновування за Такаґі-Суґеновільного порядку, що характеризується покращеними апроксимуючими властивостями та підвищеною швидкодією. Визначено архітектуру та методи навчання каскадної нейро-фаззі мережі, що еволюціонує з оптимізацією пулу нейронів у кожному каскаді для інтелектуального опрацювання даних, що надходять у послідовному режимі. Винайдена багатовимірна система та методи її навчання показали високу точність та переваги при вирішенні задачі прогнозування нелінійних стохастичних і хаотичних багатовимірних сигналів в онлайн режимі порівняно з існуючими системами. Запропоновано архітектуру та методи самонавчання каскадної нейро-фаззі системи, що еволюціонує, для послідовного кластерування даних з автоматичним визначенням локально оптимальної кількості кластерів. Розв'язано практичну задачу нечіткого кластерування світлин для подальшого їх класифікування за умови невизначеності щодо кількості кластерів та рівня їх розмитості за допомогою пропонованої самонавчальної гібридної системи. Розв'язано практичну задачу прогнозування витрат нормогодин для ремонтних робіт візків вагонів 61-425, 61-181, 47Д та 47 К у ТОВ "Харківський вагонобудівний завод" за допомогою запропонованої каскадної гібридної нейро-мережі, що ґрунтується на розширених нео-фаззі нейронах.

Разработан метод универсального хеширования благодаря рациональным функциям кривой Судзуки, метод вычисления хэш-функций по кривой Судзуки нa основе многопараметрической схемы Горнера. Получены оценки алгеброгеометрических параметров кривых Судзуки над конечными полями. Получены оценки универсального хеширования по кривой Судзуки, сложности вычислений хеш-кода, ключевые расходы. Дальнейшее развитие получил метод универсального хеширования с ограничением функционального поля с помощью рациональных функций алгебраических кривых, метод каскадного универсального хеширования на основе произведения функциональных полей.

Выполнен анализ моделей представления прототипов структурированных объектов, a также методов построения прототипов в системах естественного и искусственного интеллекта; разработаны предикатные модели понятий и логических связей между понятиями; предложена алгебро-логическая модель прототипа структурированного объекта в базе знаний; найден метод формирования прототипов структурированных объектов на основе неточного сравнения их предикатных моделей. Полученные алгоритм и структура базы прототипов предназначены для автоматизированных информационных систем с интеллектуальным интерфейсом, для логической поддержки проектирования информационных структур. Математические и программные результаты работы могут быть использованы в области Data Mining и системах классификации изображений. Результаты работы нашли свое практическое применение в Центральной клинической больнице Украинской железной дороги при разработке программно-компьютерного комплекса автоматизированной диагностики для решения задач поиска и анализа изображений, полученных с помощью различных медицинских технологий с целью повышения качества автоматизированной обработки медицинских изображений.

Предложенный следящий метод обработки рассеянных сигналов систем радиоакустического зондирования атмосферы (РАЗ) учитывает преобразования, которым подвергается радиосигнал при распространении в локационном радиоакустическом канале, выполняет оптимальную линейную обработку получаемых оценок параметров атмосферы и обеспечивает повышение точности и оперативности измерения параметров атмосферы. Суть работы алгоритма – в вычислении корреляционных интегралов между принятой реализацией отраженного радиосигнала и двумя опорными колебаниями, сформированными с использованием функции рассеяния. Этот метод позволяет устранить систематичекие погрешности в измерении параметров атмосферы радиоакустическими системами, связанные с изменением параметра расстройки условия Брэгга на трассе распространения зондирующих сигналов. Предложено использовать механизм оптимальной линейной фильтрации для обработки последовательности оценок параметров атмосферы. Целесообразно использовать стохастическую модель с независимыми первыми приращениями.

Получил дальнейшее развитие метод распознавания вредоносных программ на основе искусственной нейронной сети (ИНС), обучение которой предлагается осуществлять с помощью искусственной иммунной системы (ИИС), использующей модель кодирования настраиваемых параметров в виде адаптивного структурированного мультиантитела. Предложено представление модели ИИС, используемой для распознавания вредоносных программ, в виде мультиагентной системы, программные агенты которой идентифицируют исполняемые файлы в сенсорных областях и взаимодействуют между собою в коммуникационных областях, определяемых аффинностями, что обобщает ее описание, делает болee гибкой и позволяет изменять параметры и структуру иммунной сети. Разработана инструментальная среда для моделирования эвристического анализатора вредоносных программ. Проведены экспериментальные исследования и сравнительный анализ разработанных методов и моделей распознавания вредоносных программ с существующими на различных семействах вирусами, которые указали на повышение эффективности их распознавания.

Получил дальнейшее развитие численный метод, основанный на совместном использовании методов R-функций и последовательных приближений для математического моделирования стационарного обтекания тел вязкой несжимаемой жидкостью. Решение исходных нелинейных задач сводится к решению последовательностей линейных краевых задач, для чего на каждом шаге итерационного процесса разработан численный алгоритм на основании метода Бубнова – Галеркина. Доказана сходимость построенных итерационных процессов при малых числах Рейнольдса, получены оценки скорости сходимости в энергетической норме. Предложено использование нелинейного метода Галеркина для аппроксимации неопределенных компонент структуры в случае расходимости итерационного процесса. Для расчета массообмена тел с равномерным поступательным потоком впервые разработан численный метод, основанный на аппроксимации неопределенных компонент в структуре решения краевых задач методом Бубнова – Галеркина. Доказана сходимость галеркинских приближений в энергетической норме к единственным обобщенным решениям задач, получены оценки решений в энергетической норме.

Разработанные математические модели, численные методы и программно-аппаратные средства моделирования позволяют автоматизировать междисциплинарное исследование как математических моделей, так и самого процесса взаимодействия лазерного излучения с многослойным микробиологическим материалом. Кроме того, это даёт возможность осуществить применение указанных средств для повышения качества биотехнологического процесса деления искусственной и натуральной кожи при лечении обширных ожогов, сварки биоматериала, деления ранних элитных эмбрионов с целью их последующей трансплантации, что можно использовать в практике микрохирургии, офтальмологии, косметологии и других отраслях.

На основе экспертных систем разработан метод синтеза и оптимизации конструкций СВЧ-фильтров с частично заполненными волноводно-диэлектрическими резонаторами (ВДР) в Н- и Е- плоскостях. Разработаны математические модели СВЧ-фильтров с частично заполненными ВДР на основе методов обобщенной матрицы рассеяния и частичных областей. Данные модели позволяют повысить точность проектирования фильтров, поскольку они позволяют учитывать не только распространяющиеся, но и затухающие волны. Описан процесс разработки программного обеспечения Sapphire CAD – интеллектуальной САПР СВЧ-фильтров на основе частично заполненных ВДР в Н- и Е- плоскостях; проведено тестирование системы и экспериментальное исследование результатов проектирования. Произведено сравнение рассчитанных системой Sapphire CAD СВЧ-фильтров на основе частично заполненных ВДР с известными современными аналогами на микрополосковых резонаторах.

Разработана методика построения функции Грина для плоскослоистого диэлектрического заполнения в методе пронизывающей области (МПО). Исследовано согласование фазированных антенных решеток (ФАР) из плоскопараллельных волноводов с внешним пространством за счет применения согласующей периодической структуры (СПС). Модуль коэффициента отражения при использовании СПС уменьшается в 3-4 раза в диапазоне углов сканирования от 0° до 60°. Показано, что СПС с диэлектрическим заполнением обеспечивает уменьшение модуля коэффициента отражения на 25-35% для некоторых толщин стенок волноводов. Для треугольной сетки расположения излучателей модуль коэффициента отражения уменьшается в два раза по сравнению с ФАР без СПС в секторе углов сканирования от 0 до 40 градусов в диапазоне нормированных на длину волны геометрических размеров ka от 3.958 до 4.325. Для прямоугольной сетки модуль коэффициента отражения уменьшается в 1,5-2,5 раза в диапазоне нормированных на длину волны геометрических размеров ka от 3.995 до 4.288 в секторе углов от 0 до 80 градусов.

Проведена обобщенная оценка помехоустойчивости фибоначчиевых компонентов цифровых устройств, работающих с фибоначчиевыми числами в минимальной форме, и предложен метод их быстродействующего счета. Проведен анализ фибоначчиевых чисел в минимальной форме и на его основе предложен метод исправления ошибок в регистрах Фибоначчи и его соответствующая структура. Предложен метод синтеза быстродействующих счетчиков Фибоначчи с параллельной передачей сигналов, работающих с числами в минимальной форме, и проведена их оценка по быстродействию и аппаратурным затратам. С увеличением числа разрядов быстродействующих счетчиков Фибоначчи аппаратурные затраты в нем растут, что можно отнести к недостаткам данной структуры счетчиков, a задержки сигналов остаются постоянными, что приводит к неизменности их быстродействия. Кроме того, их структуры отличаются однородностью и простотой, что упрощает их реализацию и повышает надежность работы. Фрактальный метод дешифрации кодов Фибоначчи дает возможность выявления ошибок и существенно уменьшает аппаратурные затраты.

Синтезирован комплекс моделей видеопоследовательностей за счет анализа многомерных временных рядов, индуцируемых видеопотоками, путем обнаружения изменения их свойств, что обеспечивает валидную структуризацию видео, которую можно одинаково эффективно проводить как для информационного запроса, так и для элементов видеоколлекции. Для дальнейшей структуризации сегментов видео предложены методы формирования и поиска ключевых кадров, представляющих сегменты видеоданных в задачах поиска видео на базе механизмов поиска изображений в больших библиотеках статической визуальной информации. Разработаны интеллектуальные методы компрессии видеокадров и видео для темпоральной обработки видеопотоков в задачах многоаспектной индексации, позволяющие в том числе сократить объемы хранимой информации после структуризации. Установлена валидность разработанных моделей и методов темпоральной обработки видеоданных, а именно пространственно-временной сегментации с выделением ключевой информации в полученных сегментах. Определены условия рационального использования разработанных моделей и методов в задачах интеллектуального информационного поиска с запросами «по образцу». Рассмотрены возможности использования предложенных методов анализа видеопоследовательностей для решения других классов задач и возможностей внедрения полученных результатов.

Створено синтетичні рецептори, які є монодисперсними молекулярно імпринтованими полімерами-наночастинками (МІП-наночастинками) з великою кількістю гомогенних і доступних для молекул – мішеней ділянок молекулярного розпізнавання за рахунок проведення теоретичних досліджень ліганд-рецепторної взаємодії «шаблон – мономер» та за рахунок розроблення технології молекулярного імпринтингу на поверхні скляних мікросфер з іммобілізованим шаблоном. Експериментально підтверджено, що синтезовані МІП-наночастинки мають зіставну з моноклональними антитілами характеристику специфічності та покращену стабільність як у контексті елементів розпізнавання «безміткових» сенсорів на основі поверхневого плазмонного резонансу, так і у «міткових» ферментних псевдоімуносенсорах. Науково обгрунтована технологія створення синтетичних рецепторів на основі нано-МІПів дозволила суттєво знизити гостроту науково-прикладної проблеми розробки сенсорних пристроїв із системами молекулярного розпізнавання.

Определены эффективные конструкторско-технологические решения микроэлектромеханических систем (МЭМС): изготовление матричных структур чувствительных элементов (сенсоров температуры, давления, ИК-излучения, мультисенсоров, бесконтактных датчиков высокой температуры, микромощных источников питания, утилизирующих неиспользуемые виды энергии (вибрации, тряски, удары и т.п.); микромеханических узлов в виде бессборочных конструкций с распределенной, сосредоточенной податливостью, управляемой конфигурацией. Созданы макетный и опытный образцы МЭМС МПУ для контроля электрических параметров многослойных структур, а также входного и функционального контроля электронных компонентов с матричными шариковыми выводами, которые обладают возможностью самотестирования любого контакта из всего множества. Получены патенты Украины (№ 82405, 95190, 97538, 98539), их испытания в опытном призводстве показало исключения ошибок первого и второго рода (пропуск бракованных и забраковки пригодных плат), уменьшение себестоимости и габаритно-масовых характеристик примерно на 1-2 порядка.

Разработана математическая модель общей многокритериальной задачи реинжиниринга топологических структур централизованных трехуровневых систем крупномасштабного мониторинга по показателям затрат, оперативности, надежности и живучести, частными случаями которой являются математические модели задач по одному, двум или трем критериям. Ее использование позволит получать более эффективные проектные решения, учитывающие множество функционально-стоимостных характеристик и ограничений. Разработанные математические модели и методы решения задачи реинжиниринга топологических структур систем крупномасштабного мониторинга расширяют методологическую основу систем автоматизации проектирования, планирования и реинжиниринга территориально распределенных объектов различного назначения. Предложенный метод и его модификации реализованы в созданном программно-методическом комплексе Reengineering-TS. Они апробированы, показали свою работоспособность и эффективность на примерах решения тестовых задач реинжиниринга систем мониторинга по одному или множеству показателей.

Усовершенствован ряд математических моделей, которые описывают влияние кристаллографии GaAs на качественные параметры подложек, в частности, остаточные напряжения, плотность дислокации, отклонение от плоскостности. Внедрены следующие методы: разработано устройство "Полярон–4", позволяющее измерять остаточные напряжения в подложках GaAs и отображать результаты в виде распределения остаточных напряжений в 2D и 3D виде; предложено устройство "ТВ–Дислок 1", в котором относительная погрешность метода составила 33%; выявлено устройство контроля отклонения от плоскостности подложек «АКИДП–1», величина абсолютной погрешности которого составила 0,8 мкм. Обоснованы параметры отжига, которые позволи снизить уровень остаточных напряжений до такого, что не превышает 40 МПа. Разработано устройство контроля диаметра слитка в процессе его роста. Итог работы – разработанная технология производства подложек GaAs, которая обеспечивает увеличение их качества, в частности: уменьшение уровня остаточных напряжений на 10%, уменьшение плотности дислокаций на 12%, уменьшение отклонения от плоскостности подложек не менее чем на 20%, что позволяет увеличить процент выхода годных приборов на 5–7%.

Решена задача параметрического синтеза инфокоммуникационной сети с трафиком, имеющим несколько периодов интенсивности. При синтезе математической модели этой задачи было уделено внимание тому, что для мультисервисного трафика современных сетей характерно наличие эффекта самоподобия, что было учтено в предлагаемой модели. Первой задачей было распределение потоков с минимизацией суммарной величины требуемых пропускных способностей каналов в рамках линейной потоковой модели и представлением инфокоммуникационной сети виде многослойного графа. Второй задачей по известному распределению потоков было нахождение оптимальных значений пропускных способностей каналов согласно критерию минимума стоимости сети и при ограничении на задержку. Экспериментальные исследования подтвердили эффективность предложенных методов и адекватность используемых математических моделей.

В работе усовершенствованы и разработаны следующие методы: метод нечеткой кластеризации порядковых данных на основе частотных прототипов и функций принадлежности, позволяющий обрабатывать данные, не подчиняющиеся нормальному распределению; адаптивный метод нечеткой кластеризации порядковых данных на основе порядково-цифрового отображения для обработки данных, поступающих в последовательном режиме; метод нечеткой кластеризации данных, заданных в порядковой шкале путем совместного использования функции принадлежности и функции правдоподобия, повышающий точность кластеризации порядковых данных. Доработан метод возможностей нечеткой кластеризации массивов категориальных данных путем совместного использования частотных прототипов и мер несходства. Реализована нейро-фаззи система на основе нео-фаззи нейрона для классификации порядковых данных путем введения дополнительного выходного слоя. Это позволило улучшить аппроксимирующие свойства гибридной системы вычислительного интеллекта при работе с порядковыми данными.

Усовершенствованы адаптивные системы междупериодной обработки (МПО) сигналов импульсных обзорных радиолокационных систем (РЛС) различного назначения путем реализации комбинированной адаптивной системы (КАС) МПО, которая на основе единого адаптивного решетчатого фильтра (АРФ) обеспечивает одновременное воспроизведение непрерывных энергетических спектров (НЭС) радиолокационных отражений различной физической природы и селекцию движущихся целей (СДЦ) на их фоне. Развита теория «обобщенных анализаторов» НЭС случайных процессов. Предложена структура на основе квазиобеляющего фильтра с нижней треугольной ленточной матричной импульсной характеристикой и оценено быстродействие ее адаптивного варианта. Показаны «экономные» способы решения задачи воспроизведения НЭС отражений и СДЦ на их фоне точечных целей на единой программно-алгоритмической структуре. Проведены полунатурные испытания предлагаемой КАС МПО. Адаптивная система СДЦ на основе АРФ целесообразна для использования в КАС МПО, она на 3–7дБ лучше классических «сглаженных» Фурье-спектров и воспроизводит НЭС отражения, а выигрыш по пороговому сигналу в сравнении с широко распространенными фильтровыми системами СДЦ может достигать 10–20 и даже более дБ.

Усовершенствован метод моделирования биоэлектрических процессов мышц верхних конечностей, который позволяет учесть индивидуальные особенности нервно-мышечной системы человека и определить причины возникновения тремора. Разработанные метод и программное средство тестирования индивидуальных особенностей мелкой моторики рук на дигитайзере дают возможность определить первичные нарушения моторной сферы, которые могут проявляться в виде усиленного физиологического тремора либо расстройств тонических движений. Комплексный подход на основе разработанных методов и средств определения дрожательных феноменов подкоркового уровня при функциональных поражениях нервной системы позволяет снизить вероятность ошибки принятия диагностического решения с 0,25 до 0,17 по сравнению с традиционным методом исследования.

Предложен метод обнаружения изображений объектов, смазанных собственным движением: на первом этапе выделяются изображения, соответствующие селективным признакам протяженных изображений, на втором этапе исключаются случайным образом образованные кластеры объектов с круговыми изображениями; на третьем этапе проверяется согласованность положений выделенных протяженных изображений на разных кадрах. Усовершенствован итерационный метод оценки положения объекта с круговым изображением на цифровом кадре. Метод позволяет с точностью, близкой к потенциальной, оценивать местоположение объектов с круговым изображением на цифровом кадре. В качестве модели формы протяженного изображения объекта использована субпиксельная гауссова модель, которая описывает распределение координат падения фотонов в пиксели цифрового кадра. Метод использует критерий минимума суммы квадратов отклонений между экспериментальной и модельной яркостями пикселей и критерий максимального правдоподобия. Реализованные методы в рамках ПО СoLiTec применены в Андрушевской астрономической обсерватории, обсерватории ISON-NM (Mayhill, New /Mexico, USA), обсерваториях ISON-Кисловодск и ISON- Уссурийск.

Ha основе графовой ярусно-параллельной модели предложен метод объединения вершин графовой ярусно-параллельной модели программной архитектуры. Метод позволяет уменьшить структурную сложность модели и тем самым снизить временные затраты на адаптацию программной архитектуры к изменяющимся во времени требованиям конечного пользователя. Также усовершенствован автоматный метод проверки выполнения ограничений к формируемому программному обеспечению. Предложена информационная технология и программное обеспечение структурного синтеза программной архитектуры информационной системы. Полученные теоретические результаты реализованы при разработке программного обеспечения «SW Design».

Разработан метод траекторного хирургического планирования, в котором предложена шкала индексов риска повреждения анатомо-функциональных структур, за счет которой, а также с использованием интегральной функции инвазивности обеспечивается расчет травматичности хирургического доступа, что позволяет определить наименее травматичный доступ. Получил дальнейшее развитие метод визуализации внутримозговых ориентиров. Усовершенствован метод нейронавигации, в котором координаты локализации области оперативного вмешательства привязываются к костным ориентирам черепа. Основные результаты работы используются при проведении предоперационного компьютерного планирования стереотаксических оперативных вмешательств, а именно для обеспечения малотравматичного доступа к глубинным структурам головного мозга.

Синтезирована структура компенсатора многолучевости сигнала общего источника в многопозиционных пассивных системах синхронизации (МПСС). Экспериментально подтверждена возможность компенсации одновременно действующих во временном стробе разрешения некоррелированной и частично-коррелированной многолучевой помехи, что даже при их значительном энергетическом уровне (более уровня полезного сигнала) делает возможным выполнение высокоточных сличений эталонов времени и частоты. Предложено новое программно-аппаратное решение реализации компенсатора многолучевости сигнала общего источника в МПСС и принципы обработки результатов измерений, что позволило впервые провести экспериментальные исследования макета МПСС с использованием сигналов Харьковского телецентра формата DVB-T2 в режиме "нулевой базы". Использование компенсатора позволило снизить уровень помехового сигнала, обусловленного многолучевым приемом, что обеспечило снижение среднеквадратических отклонений ошибок измерений сдвига шкал эталонов времени и частоты в 4-5 раз.

Предложена обобщенная модель автоматической классификации на основе иммунных методов и моделей организации вычислений. Разработаны гибридные методы классификации, которые используют не только иммунные модели обработки данных, но и классические методы классификации (kNN и k-means), а также принципы организации мягких вычислений на основе нечеткой логики. Использование метода мутации клонов приводит к повышению скорости иммунного обучения без потери точности классификации. Предложено использование стимулирующих антител для повышения скорости иммунного обучения и определения начальных центров кластеров, которые формируются на этапе иммунного обучения при решении задачи классификации с неконтролируемым обучением. Проведены экспериментальные исследования разработанных методов и моделей классификации объектов, которые показали их высокую эффективность. Разработанные методы и модели использованы для решения задачи классификации результатов тестирования учащихся владельцев оружия в компании "Страж" (г. Харьков), а также при определении размера страхового платежа при обязательном страховании автотранспорта путем классификации характеристик транспортных средств в филиале страховой компании «Киевский страховой дом» (г. Харьков).

Предложены ядерные кластеризующие нейронные сети на основе радиально-базисной нейронной сети и обобщенной регрессионной сети, позволяющие обрабатывать потоки данных различной физической природы в последовательном режиме. Рассмотрена многослойная гибридная нейро-фаззи система вычислительного интеллекта на основе системы Ванга-Менделя и нечеткой кластеризующей самоорганизующей сети. С помощью этой сети можно настраивать не только свои параметры, но и архитектуру в on-line режиме и решать задачи кластеризации потока данных при условии априорно неизвестной формы кластеров и уровней их перекрытия. Модифицирован метод кластеризации ожидание – максимизация путем использования ядерных функций специального вида. Усовершенствована искусственная нейронная сеть для анализа главных компонент путем введения дополнительных слоев ядерных функций для повышения размерности исходного пространства с целью обработки информации, содержащейся в классах произвольной формы.

Усовершенствован метод определения аэродинамических характеристик носовой полости, который основан на учете наиболее значимых локальных сопротивлений, что позволяет в полной мере учитывать влияние изменения конфигурации верхних дыхательных путей при планировании ринохирургических вмешательств. Разработан метод анализа данных задней активной риноманометрии во время форсированного дыхания, основанный на анализе амплитудных величин перепада давления и расхода воздуха при дыхании и их предельных значений при переходе к области квадратичного аэродинамического сопротивления. Это позволяет повысить достоверность диагностики функциональных нарушений носового дыхания. Исследован метод определения микронеровностей поверхности слизистой оболочки верхних дыхательных путей с помощью компьютерно-томографических данных на субвоксельном уровне, который позволяет по критерию относительной шероховатости определять режим течения воздуха в носовой полости.

Использование усовершенствованной модели отказоустойчивой маршрутизации способствовало тому, что резервированию подлежали минимальные объемы пропускной способности каналов связи сети, что положительно сказалось на ее производительности (рост от 15–20% до 75–125%), это позволило повысить масштабируемость решений по отказоустойчивой маршрутизации путем сокращения числа задействованных каналов связи в среднем от 1,2 до 1,7 раз при реализации схемы защиты узла и от 1,4 до 1,8 раз при реализации схемы защиты канала в зависимости от длины «кратчайшего» пути, измеряемого числом образующих его каналов связи. Установлено, что иерархическо-координационная многоадресная маршрутизация, реализованная в рамках разработанного метода, обеспечивала оптимальность получаемых решений, достаточно близких (до 10–12%) к результатам централизованной многоадресной маршрутизации.

Предложены методы численного анализа, основанные на применении структурного метода R-функций и метода Галеркина. Координатная последовательность строилась на основе полиномов Лежандра и сплайнов Шенберга шестого порядка. Наименьшую погрешность дает использование сплайнов, которые были выбраны для проведения остальных вычислительных экспериментов. Получены численные результаты для трех тестовых областей – прямоугольника, параболического сегмента и трапеции при различных числах Грасгофа и Пекле, которые хорошо согласуются с результатами, полученными другими авторами. В разработанных методах алгоритм не изменяется при переходе к новой области, приближенное решение имеет аналитический вид, а структура решения точно учитывает краевые условия для функции тока и температуры. Кроме того, возможность получения решения в аналитическом виде позволяет провести качественный анализ течения. Методы численного анализа нестационарных течений вязкой теплопроводной жидкости были применены к математическому моделированию течения в канавке подшипника, свободной конвекции в расплавленном стекле и свободной конвекции в полости с теплопроводными стенками.

Впервые разработан метод генерации тестовых наборов пространственных данных, который включает создание базовых пространственных объектов, а также атрибутов этих объектов с возможностью имитации ошибок и искажений пространственных отношений и форм. В рамках метода разработаны алгоритмы создания пространственных данных, что позволяет сформировать тестовое информационное обеспечение ГИС-приложений. Получила дальнейшее развитие модель оценки качества пространственных данных, усовершенствованы методы выбора пространственных данных. Разработанный программный продукт содержит предложенные методы, модели и информационную технологию, позволяет формировать информационное обеспечение ГИС-приложений, а его апробация подтвердила надежность и технологичность в процессе разработки реальных ГИС-приложений. Результаты диссертационной работы внедрены на предприятии и в учебный процесс.

Розроблено новий інформаційно-екстремальний метод аналізу і синтезу здатної навчатися системи підтримки прийняття рішень (СППР) на базі контейнерів циліндроїдної форми та запропонованого трьохальтернативного інформаційного критерію оптимізації параметрів функціонування. Удосконалено метод оптимізації часового інтервалу формування корегуючих дій та інтервалу спостереження нестаціонарного технологічного процесу, на якому параметри регуляторів залишаються незмінними. Удосконалено метод візуалізації багатовимірних даних, представлених в бінарному вигляді з урахуванням характеристик та особливостей об'єкту керування, який дозволяє зображувати поточний функціональний стан технологічного процесу у вигляді точки на площині зі спірально розташованими осями координат. Розроблено програмне забезпечення здатної навчатися СППР і розглянуто питання її фізичної реалізації у вигляді окремого модуля другого рівня автоматизованої системи керування технологічним процесом (АСКТП) вирощуванням великогабаритних сцинтиляційних монокристалів із розплаву на установці типу «РОСТ» та запропоновано метод візуалізації даних в процесі машинного навчання.

Изложены результаты усовершенствования метода построения, оптимизации и верификации региональной двумерной модели полного электронного содержания ионосферы, которая использует однозначные фазовые наблюдения сети перманентных референцных станций глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС-станций) и позволяет существенно повысить точность позиционирования по сравнению с известными моделями, а также может быть использована в многопозиционных системах широкозонной дифференциальной навигации, точного позиционирования, высокоточного мониторинга ионосферных процессов. Определены ограничения однобазового дифференциального режима координатных определений и показано, что использование двойной дифференциальной коррекции позволяет на 30–40% эффективнее компенсировать ионосферные задержки сигналов ГНСС. Усовершенствован метод оценивания зенитных тропосферных задержек с использованием дифференциальных фазовых наблюдений, который позволяет определять тропосферные задержки с сантиметровой точностью на межбазовых расстояниях и дает возможность повысить точность определения высоты на 20–90% (в зависимости от сезона).

Создан эффективный алгоритм, позволяющий получить распределения компонент электромагнитного поля в любой области коаксиального резонатора. Анализ результатов позволил обоснованно провести дальнейшие упрощения вычислительных процедур, получить выходные параметры резонаторного измерительного преобразователя (РИП) и, в частности, уточненные значения эквивалентной емкости коаксиальной измерительной апертуры (КИА), нагруженной образцом сдвига резонансной частоты и изменения добротности РИП. Разработаны методики определения соотношений выходных сигналов, которые наименее чувствительны к инструментальным погрешностям при поточных измерениях. Разработана методика расчета эквивалентной емкости КИА с использованием параметров коаксиального перехода к индуктивной части РИП. Эти методики позволят проводить теоретическую калибровку РИП с КИА с наперед заданной точностью, а полученные алгоритмы могут быть использованы для выбора и калибровки четвертьволновых СВЧ резонаторных датчиков, используемых как в медицине, так и в других областях науки и техники.

Проведення математичного моделювання гемодинамічних процесів у великому і малому, церебральному та коронарному колах кровообігу за допомогою побудованoї моделі дозволило отримати аналітичні вирази для опису процесу проходження сигналу пульсової хвилі через ту чи іншу судину, що надало змогу розробити метод доказового визначення ступеня ураження тієї чи іншої ділянки системи кровообігу людини найпоширенішими патологічними процесами руху крові по судинах. Результати роботи знайшли впровадження у Кременчуцькому обласному госпіталі для інвалідів війни Полтавської області при діагностуванні пацієнтів із симптомами артеріальної гіпертонії, аортального стенозу, ішемічного інсульту та ішемічної хвороби серця.

Разработана имитационная модель процесса распределенного дискретно-событийного моделированя, учитывающая динамическое изменение объемов памяти, потоков данных в локальных моделях, время простоя вычислительных ресурсов, методы синхронизации модельного времени и архитектуру локальных моделей стандарта HLA. Получили дальнейшее развитие методы распределения программных моделей по вычислительным ресурсам в распределенном имитационном моделировании GRID-систем, что позволяет повысить эффективность процесса распределенного имитационного моделирования путем уменьшения времени моделирования и количества вычислительных ресурсов. Использование разработанных методов дает возможность повысить эффективность процесса создания распределенных имитационных моделей, а также процесса проведения имитации в GRID или облачных инфраструктурах.

Разработан новый гибридный метод маршрутизации мобильных объектов, который включает объединение частных методов и позволяет оптимизировать управление процессами при ограничениях на временные и материальные ресурсы, что позволяет повысить эффективность систем. Предложена новая гибридная модель процессов управления мобильными объектами на основе интеграции стохастических, нечетких и сетевых моделей, позволяющая осуществлять управление мобильными объектами при ограничениях на временные и материальные ресурсы с учетом погрешностей мобильного объекта. Усовершенствован новый метод анализа процессов на гибридной модели, включающий интеллектуальные функции и технологи на основе правил функционирования объекта на множестве частных моделей. Определены границы адекватности разработанных методов в программной среде IntelliJ Idea и их вычислительная сложность, которая при заданных ограничениях близка к квадратичной. Опытная эксплуатация интеллектуальных средств управления сложными объектами подтвердила высокое качество и эффективность принятия решений по теме исследований.

Досліджено питання найбільш ефективної нумерації вузлів елементів розбиття, яка дозволяє отримати матриці системи звичайних диференціальних рівнянь (ЗДР), що мають блочно-трьохдіагональний вигляд. Запропоновано метод побудови точних розв'язків тестових задач. Наближений розв'язок нестаціонарної задачі теплопровідності з двома просторовими змінними представлений у вигляді формул сплайн-інтерполяції, побудованих на основі формул сплайн-інтерлінації функцій трьох змінних за двома просторовими змінними. Невідомі вузлові параметри інтерполяції, які є функціями від часу t, знаходяться шляхом розв'язання задачі Коші для системи ЗДР. Кількість рівнянь системи на порядок менша, ніж кількість рівнянь аналогічної системи ЗДР у класичній схемі метода скінченних елементів (МСЕ), при цьому забезпечується одна й та ж за порядком точність. Відповідні теоретичні твердження роботи обгрунтовані за допомогою теорем і підтверджені результатами обчислювальних експериментів.

Проведено имитационное моделирование разработанных методов классификации политематических текстовых документов на основе нейро-фаззи технологий: нечеткой вероятностной нейронной сети; нейронной сети адаптивного нечеткого обучаемого векторного квантования; нейроннной сети встречного распространения с контролируемым обучением. Решены практические задачи нечеткой классификации политематических текстовых документов при обработке результатов поиска в информационно-поисковой системе научной библиотеки, которая показала, что методы, которые предложены в работе, значительно улучшают процесс обработки пользователем результатов работы информационно-поисковой системы, а также сокращают время обработки результатов запросив. Также решены вопросы автоматической классификации полнотекстовых документов для диагностики заболеваний внутрибрюшных органов у ургентных пациентов, что позволяет сократить время постановки диагноза.

Разработан метод расчета пространственно-временных сверхширокополосных зеркальных антенн с круговой поляризацией для определения вероятности функционального поражения станций радиорелейной связи (РРС) при внеполосном короткоимпульсном воздействии. Получил дальнейшее развитие метод расчета поля, излучаемого сверхширокополосной зеркальной антенной с круговой поляризацией. Усовершенствован метод расчета вероятности функционального поражения (ФП) элементной базы входных трактов станций РРС при использовании пачки сверхширокополосных (СШП) сигналов. Уточнен метод расчета коэффициента влияния подстилающей поверхности при использовании СШП сигналов за счет учета амплитудно-частотного спектра сигнала, пространственно-частотной характеристики антенны, режима работы линии передачи, дисперсии электрических параметров грунта.

С помощью разработанного программного обеспечения реализованы алгоритмы – различители, которые позволили получить количественные оценки эффективности различения трех и четырехраундовой цепи Фейстеля. Также программное обеспечение позволило получить количественные оценки эффективности трехраундовой схемы Лей-Месси. Выявлены количественные оценки эффективности SPN-структуры, что позволило сравнить ее с другими высокоуровневыми конструкциями и найти более эффективную. Разработанный метод поиска наилучших дифференциальных характеристик позволил оценить стойкость алгоритма шифрования Калина к атаке на связанных ключах. Установлено, что количество активных байтов в лучшей дифференциальной характеристике не выходит за рамки установленной границы, что позволяет судить о безопасности шифра Калина к подобного рода атакам. Результаты работы внедрены в деятельность частного акционерного общества «Институт информационных технологий» и учебный процесс Харьковского национального университета радиоэлектроники. Научные результаты использовались при разработке нового национального стандарта блочного симметричного шифрования в Украине ДСТУ 7624:2014.

Разработаны новые методы и средства компьютерного планирования пластических вмешательств на лице человека. Для моделирования пластических вмешательств на лице человека с использованием данных фотограмметрии разработан способ 3D деформации, основывающийся на деформирующих преобразованиях полигональных сеток и применении деформирующего инструмента. Построена аэродинамическая модель, описывающая движение воздуха в верхних дыхательных путях, что вместе с результатами интроскопических исследований позволило создать итерационный алгоритм, дающий возможность оценить состояние воздухопроводящих путей носа, и тем самым установить их функциональную состоятельность, а следовательно, и наличие или отсутствие показаний к ринопластике.

Изготовленная по 0,18 мкм комплементарная структура металл-оксид-полупроводник (КМОП) технологии микросхема имеет малую площадь кристалла и удовлетворяет требованиям стандарта IEEE 802.15.4. Разработана схема формирования сигнала в виде импульса, подобного по форме 7-й производной Гауссова импульса с энергией 7,4 пДж на один импульс. Разработана схема усилителя в виде аналоговой интегральной схемы для сверхширокополосных применений на диапазон 3,1–5,1 ГГц с выходной мощностью 30 мВт и КПД 48% при напряжении питания 1,8 В. Проведен анализ узлов преобразования напряжение – ток и ток – напряжение для построения преобразователя напряжение – напряжение с экспоненциальной характеристикой с расширением динамического диапазона на 16дБ относительно прототипа при потреблении мощности 0,2 мВт и напряжении питания 1,25 В. Проведено исследование фазовых шумов в автогенераторах класса Е в режимах свободных колебаний и в режиме синхронизации, указаны пути снижения уровня шумов ключевых автогенераторов. Разработана новая конструкция и метод ее расчета.

Синтезирована общая структура и оптимальный измеритель многопозиционной пассивной системы синхронизации, в качестве информативного параметра которой используется временной момент приема идентичных фрагментов сигнала общего стороннего источника. Результаты экспериментальных исследований разработанных пассивных систем синхронизации свидетельствуют о реализуемости и работоспособности принципов построения, возможности достижения высоких точностных показателей сличения шкал времени эталонов – единицы наносекунд при измерениях по огибающей сигнала и сотни пикосекунд при фазовых измерениях, что соответствует характеристикам по точности GPS и ГЛОНАСС в режиме дифференциальной коррекции. При этом в качестве общих источников использовались наземные телецентры, а также искусственные спутники Земли на геостационарных орбитах. Эффект от использования новых методов состоит в возможности обеспечения единства частотно-временных измерений в Украине на уровне характеристик ГНСС. Разработанные принципы построения многопозиционных пассивных систем синхронизации позволяют максимально использовать имеющиеся технические средства сличения мер времени и частоты.

Проведен анализ потребляемой мощности и времени жизни автономных узлов беспроводных сенсорных сетей (БСС). Разработан новый метод управления энергетическим балансом узлов БСС на основе технологии ZigBee. Применение автоматической регулировки мощности (АРМ) в радиопередающих устройствах (РПдУ) приводит к уменьшению интенсивности электромагнитных полей, что способствует снижению энергопотребления. Предложена новая метрика выбора пути с учетом оставшегося времени жизни батарей узлов и учетом зависимости усиления АРУ в радиоприемнике и АРМ в радиопередатчике от заданной достоверности передачи сообщений и характеристик радиоканала. Увеличение времени жизни БСС достигается за счет того, что динамически изменяются роли узлов и перестраивается топология сети. Решена задача многопутевой маршрутизации с учетом устранения дисбаланса энергопотребления. Получена равномерная нагрузка между транзитными узлами, благодаря чему время жизни БСС возрастает.

Усовершенствована модель представления знаний эксперта в экспертных системах диагностики в виде продукционных правил, представленных в кубической форме. Получили дальнейшее развитие модели синтеза продукционных правил нечеткого логического вывода в кубической форме путем назначения веса каждому терму входной лингвистической переменной, что позволяет эксперту формализовать процесс и уменьшить время на создание продукционных правил. Практическая ценность работы состоит в разработке процедур проверки продукционных правил на корректность, а также процедуры проведения диагностического эксперимента по анализу качества функционирования компьютерных систем (КС). Разработан программный модуль, который упрощает процесс перехода от компактной формы представления продукционных правил к развернутой форме, a также выполняет их анализ на логическую корректность для дальнейшего использования в качестве базы знаний в экспертных системах диагностирования.

Предложена нейросетевая модель прогнозирования хода технологического процесса (ТП) сахарного призводства на основе динамического персептрона, позволяющая более адекватно отражать динамические свойства исследуемых ТП, что способствует повышению точности прогнозирования. Усовершенствован рекуррентный метод построения нестационарной регрессионной модели. Получил дальнейшее развитие метод управления динамическими объектами с помощью их статических моделей, что позволяет упростить процесс построения общей модели и использовать ее для оптимизации режимов работы отделений сахарного производства. Также разработаны нейросетевые методы построения традиционных нелинейных моделей Винера и Гаммерштейна, усовершенствованых путем применения искусственных нейронных сетей (ИНС) прямого распространения с использованием простых процедур обучения, что позволяет увеличить уровень автоматизации и скорость процесса построения моделей, а также улучшить их интерпретируемость. Разработано программно-алгоритмическое обеспечение модульного тренажера, позволяющее максимально унифицировать тренажер и использовать его для обучения операторов-технологов различных ТП.

Удосконалена теорія та чисельні методи напіввизначеної оптимізації, розширене її використання для розв'язування загальних квадратичних задач, які виникають при математичному моделюванні складних систем. Розглянута напіввизначена релаксація, яка дозволяє перетворювати загальні квадратичні задачі до задач напіввизначеної оптимізації. Знайдені перетворення початкової квадратичної задачі, які уточнюють напіввизначену релаксацію. Для таких перетворень використана точна квадратична регуляризація, яка дозволяє отримувати точну напіввизначену релаксацію для визначення класів задач квадратичної оптимізації. Запропоновано та перевірено на практиці нову процедуру знаходження верхніх і нижніх оцінок цільової функції у загальних задачах квадратичної оптимізації. Виконані значні порівняльні експерименти, які свідчать про перевагу розроблених методів при розв'язуванні складних багато екстремальних квадратичних задач.

Усовершенствован трилатерационный метод двумерной пространственной локализации пассивных Radio Frequency IDeentification (RFID)-меток путем упрощения зависимости расстояния от информационного параметра, учета эллиптичности линий положения и использования измерительной информации в виде фактов неполучения ответов от меток. Практическая реализация метода обеспечила исключение предварительного этапа сбора измерительной информации и уменьшение средней ошибки локализации на 6,7 ... 9,2%. Разработан комбинированный метод двумерной пространственной локализаци, позволяющий объединить несколько алгоритмов локализации точечного и зонного типов, обрабатывающих измерительную информацию различных видов, получаемую при излучении запросных сигналов на нескольких мощностях. Проведенный эксперимент показал, что возможно уменьшение средней ошибки локализации до 14,7% по сравнению с наилучшим вариантом одиночного точечного метода. Внедрена методика верификации блока квадратурного преобразования, выделяющего фазовую измерительную информацию из ответных сигналов пассивных RFID-меток. В ходе сравнения результатов модельного и натурного экспериментов установлено, что имеется достаточно хорошее качественное согласие.

На основе разработанной модели тонкопроволочных антенн с нелинейным поверхностным импедансом (АНПИ) создан алгоритм и программа анализа нестационарных режимов исследуемых устройств. Изучены характеристики АНПИ с неравномерным распределением поверхностного импеданса вдоль проводника. Показано, что за счет изменения абсолютных значений и формы распределения нелинейности можно управлять распределением тока на поверхности антенны и, соответственно, формой диаграммы направленности как основной рабочей частоты антенны, так и ее высших гармоник. Посредством выбора типа излучателя и его геометрических размеров возможно создание как одиночных нелинейных рассеивателей (HP), так и решеток на их основе с коэффициентом преобразования, близким к предельно возможному для используемых в них нелинейных элементов. Нелинейные рассеиватели на основе вибраторов позволяют обеспечить хорошие показатели крупноапертурных решеток антенн – умножителей в широком секторе углов сканирования. Использование данных результатов позволяет упростить конструкцию решеток HP, исключив из них дополнительные устройства согласования и фильтрации.

Новизна работы заключается в обеспечении согласованного решения комплекса взаимосвязанных между собой задач по распределению и превентивному ограничению интенсивности входных потоков пакетов, поступающих в очереди, а также выделению необходимой пропускной способности интерфейса для каждой из очередей, что позволило улучшить качество обслуживания телекоммуникационных сетей. Предложен двухуровневый метод иерархически-координационного управления очередями на маршрутизаторах с многоядерной или многопроцессорной архитектурой в условиях, когда таймер обновления управляющих решений больше времени, необходимого для их координации. Это позволило более полно учесть особенности многопроцессорной архитектуры современных маршрутизаторов, повысить масштабируемость конечных решений по управлению очередями и обосновать использование метода на маршрутизаторах ядра телекоммуникационной сети.

Получила дальнейшее развитие потоковая модель управления очередями на интерфейсах маршрутизаторов транспортных телекоммуникационных сетей, что позволило в большинстве случаев сократить число поддерживаемых очередей на интерфейсе без снижения уровня дифференциации качества обслуживания. Это способствовало минимизации времени на обработку пакетов на интерфейсе и снижению их межконцевой задержки в сети в целом. Выявлена модель управления очередями на интерфейсах маршрутизаторов активных сетей. Усовершенствован метод управления очередями на интерфейсах маршрутизаторов транспортных телекоммуникационных сетей. Применение полученных методов позволяет сократить количество поддерживаемых очередей от 15–18% до 25–33% без снижения уровня дифференциации качества обслуживания потоков пользователей, что способствует сокращению времени на обработку пакетов на интерфейсе и минимизации межконцевой задержки пакетов в сети в целом. Также это улучшает качество обслуживания по показателям средней задержки пакетов от 7–10% до 14–18% или вероятности потерь пакетов от 11 до 15% в зависимости от характеристик потоков пакетов, числа организованных очередей и параметров интерфейса.

Предложен метод удаленной передачи больших массивов данных с промежуточным хранением в инфокоммуникационных сетях с низкоскоростными участками, что позволяет значительно сократить время передачи данных (в среднем на 50%) при условии обеспечения приемлемых уровней джиттера и потерь пакетов потокового трафика. Получен метод предотвращения коллизий при параллельной обработке данных в децентрализованных инфокоммуникационных сетях за счет механизмов блокировки со специализированными сообщениями, позволяющие избежать ошибок в случае обращения нескольких экземпляров программы в одной порции данных и повысить оперативность обработки данных. Полученные результаты использовались при разработке OLDAS-версии программного комплекса автоматизированного обнаружения астероидов CoLiTec; для построения системы передачи больших массивов данных в Радиоастрономическом институте НАН Украины; при проведении наблюдений в дистанционно управляемой обсерватории ISON-NM (ISON-Уссурийск и ISON-Кисловодск). Осуществлено открытие кометы C/2013 V1 (Nevsky), астероида класса Кентавр (2013 UL10), троянского астероида (Юпитер 2013 VD) и астероида, сближающегося с Землей (2013 T86). Применение разработанного метода на радиотелескопе РТ-70 позволило сократить время передачи данных за 1 сеанс работы с 720 до 25 часов. Результаты работы внедрены в ФИ РАН, РИ НАНУ и ХНУРЭ, что подтверждается соответствующими актами.

Впервые предложен новый метод реализации процессов интеллектуального управления качеством изделий в сложных системах, который основан на определении уровня качества и показателей стоимости, а также целенаправленного тестирования объекта в условиях априорной и текущей неопределенности; определена новая гибридная модель, которая основана на интеграции расширенных вероятностных и нечетких сетях Петри; получил дальнейшее развитие метод оперативного анализа данных, который позволяет функционирование как при вероятностном оценивании, так и при нечетких исходных данных нечеткого логического вывода Мамдани и Такаги – Сугено – Канга. Определены границы адекватности метода в программной среде Fuzzy Petri Nets (FPN) и его вычислительная сложность, которая является близкой к квадратичной и позволяет расширить функциональные возможности. Опытная эксплуатация знание-ориентированных интеллектуальных средств анализа процессов в сложных объектах подтвердила высокую достоверность принятия решений по теме исследований.

Впервые разработан метод исключения из обработки первой модовой функции преобразования Гильберта-Хуанга, который базируется на анализе спектральных характеристик анализируемой функции. Метод позволяет получить энергетический выигрыш до 3 дБ при обработке цифровых последовательностей с малым отношением сигнал/шум или экономить вычислительный ресурс (повышать оперативность обработки) в противном случае. Усовершенствован метод выделения речевого сигнала для голосовой аутентификации пользователя, позволяющий более эффективно бороться с помеховыми воздействиями в области высоких частот за счет использования двухэлементной микрофонной решетки, пространственно-временной обработки материалов регистрации с учетом квадратурных составляющих и адаптивных весовых коэффициентов. Адекватность и эффективность полученных результатов подтверждены даннями имитационного моделирования и натурного эксперимента.

Предложена специальная блоковая структура операторных коэффициентов сингулярных уравнений. Построены математические модели пяти типов нелинейных радиотехнических устройств. Для этих моделей указаны ограничения, которые обеспечивают гладкую детерминированную эволюцию состояний на бесконечном интервале времени, и условия, при которых дифференциально-алгебраические уравнения устойчивые за Лагранжем. Указанным ограничениям удовлетворяют определенные классы нелинейных функций, которые не явлются глобально липшицевыми. Разработан численный метод нахождения решений полулинейного дифференциально-алгебраического уравнения на любом заданном отрезке времени. Получены приближенные решения для математических моделей радиотехнических цепей.

Для решения задач допечатной стадии производства в режиме взаимодействия с клиентами посредством Интернет были разработаны: 1) модель процесса формирования динамического пакета заказов, позволяющая моделировать процесс генерации содержимого пакета полиграфических заказов и финансово-выгодных предложений для клиентов на основе исследования рефлексивной природы процесса информационного взаимодействия между клиентами и полиграфическим предприятием; 2) метод формирования параметров макета заказов, позволяющий определить и заложить совокупность конкретных параметров проверки качества макета заказа в формате PDF в процессе его разработки в редакторе веб-базированных систем управления полиграфическими предприятиями (ВСУПП); 3) модель процесса выбора факторов повышения безопасности ВСУПП, позволяющая определить наиболее значимые факторы с наименьшей трудоемкостью их прикладной реализации для обеспечения высокого уровня защищенности системы. Предложенные в диссертации методы, модели и информационная технология внедрены на полиграфических предприятиях.

Предложена модель информационно-аналитической системы управления качеством и модель подсистемы принятия оперативных решений для коррекции процесса выращивания монокристаллов. Развит метод построения прикладной информационной технологии диагностики состояния сложного производственного процесса. Внедрена нейросетевая модель для косвенного мониторинга температурного поля в расплаве и разработан нечеткий обучаемый клеточный автомат. Исследован метод настройки параметров нечеткого клеточного автомата, основанный на поиске оптимальных значений коэффициентов во взвешенной t-конорме Лукасевича. Разработана информационная технология автоматизированного решения задачи оптимизации конфигурации теплового экрана ростовой установки для выращивания монокристаллов методом Чохральского. Усовершенствована нечеткая модель распознавания ситуаций, введено оценивание степени критичности ситуации, разработана база знаний для диагностики неблагоприятных ситуаций. Внедрение подсистем ''Мониторинг", "Советчик" и "Экран" на ЧП «Галар» (г. Светловодск) позволило получить годовой экономический эффект 85,4 тыс. грн.

При помощи разработанных численно-аналитических моделей проведены расчеты выходных характеристик магнетронов с двумя выводами энергии. Особое внимание при разработке и совершенствовании математических моделей магнетронов уделялось возможности моделирования их частотных свойств. Предложена математическая модель магнетрона для исследования шумовых явлений в электронном облаке и показана связь явлений нестабильности и перестройки частоты с электронным механизмом фазовой группировки электронного потока. Экспериментально исследованы перестройка частоты в «холодном» анодном блоке магнетрона с двумя выводами энергии. При сравнении полученных данных с расчетными показана возможность значительного расширения диапазона перестройки частоты в магнетронах. Экспериментально реализован на основе трехсантиметрового магнетрона с двумя выводами энергии макет устройства, которое позволяет осуществить электронную перестройку частоты от импульса к импульсу в паузах между ВЧ импульсами.

Виконано порівняльний аналіз технічних характеристик телекомунікаційних технологій (ТТ), проведено аналіз досліджень в галузі прогнозування цього процесу, аналіз доцільності використання методів математичної статистики для дослідження РТТ та аналіз методів, що можуть бути використані для його прогнозування. Розроблено математичну модель прогнозування розвитку телекомунікаційних технологій (РТТ) та виконано дослідження цього процесу методами математичної статистики, при якому, окрім основних статистичних показників, виявлено фактори, що впливають на РТТ. Визначено групи країн з близьким рівнем розвитку та здійснено прогнозування РТТ методами регресійного аналізу з використанням поліноміальної моделі часових рядів. Досліджене впровадження ТТ, яке здійснене методами математичного та імітаційного моделювання. Помилка прогнозу РТТ не перевищує 0,71... 1,57%. Аналітична модель дослідження РТТ peaлізована в програмному комплексі, який дає можливість зменшити витрати часу на проектування телекомунікаційних мереж (ТМ) на 40% порівняно з кращими з відомих засобів автоматизованого проектування.

Предложено устранить турбулентность в рассеивающем объеме с помощью капиллярных волоконно-оптических датчиков (ВОД) различной конфигураций, работающих в световодном и несветоводном режимах. Измерения автокорреляционной функции (АКФ) света, рассеянного неподвижными монодисперсными средами, были инжектированными в сердцевину капиллярного световода ВОД, что позволило доказать эквивалентность предложенных конфигураций для измерения размеров наночастиц. Прокачивая раствор через капиллярные световоды (КСВ) с помощью насоса со скоростью, обеспечивающей однородное и стационарное течение нанодисперсной среды, можно определить радиус частиц независимо от макроскопического движения жидкости в резервуаре реактора. Предложена функциональная схема двухканальной измерительной установки: в одном канале сигнал несет информацию о параметрах исследуемой среды, а второй канал позволяет определить с помощью интерферометра бегущей волны (ИБВ) длину волны зондирующего излучения. Также были получены аналитические выражения для амплитуды сигналов пассивного ИБВ и подробно исследован спектр выходного излучения активного ИБВ.

Кубитные модели описания цифровых систем и компонентов позволяют повысить быстродействие программных и аппаратных средств интерпретативного моделирования вычислительных устройств. Матричная модель кубитных примитивов дает возможность восстанавливать работоспособность отказавших логических примитивов путем их переадресации на запасные компоненты при достаточно высоком быстродействии функционирования вычислительного устройства. Автоматная MQT-модель цифрового устройства дает возможность создавать быстродействующие и надежные вычислители для проектирования сервисов киберпространства. Q-метод интерпретативного исправного моделирования цифровых схем позволяет существенно повысить быстродействие анализа схемы за счет адресного формирования выходов функциональных примитивов и уменьшить объем структур данных. Теоретические и практические результаты дают возможность за счет аппаратной и структурной избыточности на 50% повысить быстродействие интерпретативного моделирования, на 5% повысить выход годной продукции, на 12% повысить глубину диагностирования неисправных функциональных блоков и на 15% уменьшить время отладки HDL-кода в процессе проектирования цифровых систем на кристаллах.

Вперше проведено математичне моделювання процесів, які відбуваються при ФДТ за участю наноматеріалів, що дозволило визначити та обґрунтувати оптимальні параметри для використання квантових точок з метою генерації синглетного кисню в методі фотодинамічної терапії. Також вперше досліджена генерація синглетного кисню в модельній системі для ФДТ I за участю наноматеріалів і генерація синглетного кисню в модельній системі для ФДТ при використанні квантових точок методом «хімічних пасток», що є важливим при оцінці ефективності методу ФДТ. Розроблені метод і система фотодинамічної терапії із застосуванням наноматеріалів, а саме напівпровідникових квантових точок CdTe/TGA.

Предложен ряд методов и модификаций, устраняющих определенные проблемы, возникающие при работе с искусственными нейронными сетями (ИНС). Предложен гибридный генетический алгоритм (ГА), модифицирующий этап кроссинговера и естественного отбора классического ГА, используя логику, основанную на биологическом процессе апоптоза. Также в работе предложено использовать некоторую предобработку входных данных перед обучением ИНС радиально-базисных функций (РБФ) для улучшения результатов при решении задач аппроксимации функций и сжатия изображений. Для определения центров кластеров предложено использование известных алгоритмов «k-средних» и «k-ближайших соседей». Проведено имитационное моделирование задач аппроксимации, классификации, векторного квантования, сжатия изображения, а также моделирования процесса эволюции модифицированного ГА в среде Microsoft Visual Studio 2010 Express Edition, с помощью статических ИНС. Разработанные в диссертации методы и процедуры используются в Научно-исследовательском комплексе "Ускоритель" ННЦ «ХФТИ» при управлении энергией электронов в односекционном сильноточном ускорителе КУТ.

Проведено аналіз відомих підходів щодо підвищення ефективності процесів навігації і управління рухом у космічному просторі, засобів їх навігаційного обслуговування; сформована структура адаптивної комплексної системи ефективного спостереження та розпізнавання космічних апаратів; визначені функції та структура контролю комплексної системи спостереження та розпізнавання космічних апаратів; знайдена модель оперативного планування роботи засобів комплексної системи спостереження та розпізнавання космічних апаратів. Аналіз результатів проведених експериментальних досліджень дозволив практично довести можливість підвищення оперативних та цільових характеристик сучасної комплексної системи спостереження та розпізнавання космічних апаратів.

Формалізовано задачу та розроблено методи синтезу діагностичного вирішального правила, побудови ієрархічної структури діагнозів, побудови діагностично значущих інтервалів чисельних ознак на підставі апроксимації теоретичного закону розподілу поліномами 2-го порядку, вибору функцій приналежності для опису структури симптомокомплексів, запропоновано підхід до побудови, збереження, а також модифікації знань системи підтримки прийняття рішень. Розроблено структуру, інформаційне, алгоритмічне та програмне забезпечення системи підтримки прийняття рішень, виконано її тестову перевірку на реальних медичних даних.

Предложена реализация метода пространственно-временного доступа (ПВД), обеспечивающего экономию радиочастотного спектра и повышение производительности работы системы широкополосной мобильной связи. Предложена адаптивная процедура, позволяющая модернизировать алгоритм вычислений параметров выборочной ковариационной матрицы. Проанализированы методы синтеза многолучевых антенн (МЛА) и алгоритмы управления лучами. Предлагается для обеспечения высокой скорости перестройки органов управления ДС МЛА выполнить с переходом в оптический диапазон с использованием Брэгговских внутриволоконных решеток. Получено значение вероятности полезного использования канала в комплексной технологии CSMA/TDMA, анализ которого показал, что с увеличением числа активных сенсорных датчиков, абонентских станций происходит плавное снижение коэффициента использования канала.

Решена задача восстановления микроструктурных характеристик жидких осадков с помощью дистанционного двухчастотного зондирования и с учетом несферичности капель дождя. Исследованы характеристики рассеяния полидисперсных сред из несферических частиц с использованием модели капель Пруппахера-Питтера и современной модели трехпараметрического гамма-распределения частиц по размерам. При этом в работе использовались приближенные методы в виде эквивалентных капель сферической формы и дипольного рассеяния, результаты которых сравнивались со строгим методом моментов. Доказано, что погрешность вычисления дифференциального сечения обратного рассеяния полидисперсной среды из капель Пруппахера-Питтера в приближении сферических капель эквивалентного объема и дипольного рассеяния растет с увеличением интенсивности дождя, что связано с возрастанием вклада крупных капель. Однако погрешности обоих приближенных методов сопоставимы по величине, а вероятность ошибки вычисления дифференциального сечения обратного рассеяния порядка 0,1дБ не превышает 0,5%.

Для многовходовой системы с реконфигурируемыми антеннами (РА) разработана нелинейная математическая модель электродинамического уровня, в основу которой положена модель антенн с нелинейными элементами. На основе разработанной модели предложены методика и алгоритм проектирования многовходовых систем с реконфигурируемыми антеннами, обладающие достаточной гибкостью и универсальностью. Для численной реализации предложенной методики и алгоритма проектирования разработаны программные средства, предназначенные для анализа излучающих структур РА в тонкопроволочном приближении и их оптимизации с использованием генетического алгоритма. Проведено моделирование некоторых простейших Multiple Input Multiple Output (МІМО) систем с PA. Показано, что путем изменения частотных характеристик входного сопротивления реконфигурируемых антенн может осуществляться управление спектральной эффективностью МІМО системы.

В рамках поставленной задачи и проведенного анализа показано, что позиционирование в БСС является одной их функций, обеспечивающих ее эффективное функционирование. Разработан способ уточнения координат узлов, полученных на этапе инициализации сети. Предожена модель энергопотребления узлами сети при различных режимах работы. Исследованы зависимости минимальной дисперсии ошибки определения от параметров сети. Анализ результатов моделирования подтвердил способность предложенного метода обеспечить заданную точность определения координат за 1 итерацию при заданных ограничениях, сокращение энергетических затрат на определение местоположения и снижение времени, необходимого на инициализацию сети.

Разработаны модели и методы повышения производительности беспроводных телекоммуникационных систем на основе оптимального распределения сетевых ресурсов. Для многоканальных многоинтерфейсных mesh-сетей стандарта IEEE 802.11 предложены модели и методы оптимального распределения частотных каналов и потоковой маршрутизации, базирующиеся на использовании гиперграфов и графов Кенига. В сетях стандарта IЕЕЕ 802.16 и технологии Long Term Evolution (LTE) разработаны модели оптимального распределения частотного и частотно-временного ресурсов нисходящего канала связи с удовлетворением требований пользовательских станций по пропускной способности. Зa счет представления mesh-сетей стандарта IEEE 802.16 в виде гиперграфов и графов Кенига предложена модель сбалансированного распределения частотного ресурса между пользовательскими станциями. Усовершенствована тензорная модель управления трафиком. Предложенные в работе модели и методы нашли свою непосредственную реализацию в ряде распространенных технологий беспроводной связи, ориентированных на предоставление услуг связи гарантированного качества.

Произведена оценка эффективности использования двоично-кодированных перестановок для помехоустойчивого кодирования информации. Разработан метод построения и нумерации двоично-кодированных перестановок на основе факториальной системы счисления. Предложен метод построения факториальных чисел путем деления на факториалы в возрастающем порядке. Получены выражения, позволяющие оценить быстродействие построения факториальных чисел этим методом в зависимости от длины перестановок. Рассмотрена структура устройств, реализующих предложенные в работе методы. Для получения перестановок в них используются факториальные счетчики. Результаты диссертационной работы получили внедрение в НПП "Преобразователь", а также в Сумском государственном университете в учебном процессе кафедры электроники и компьютерной техники.

Разработана комплексная модель редакционного этапа допечатной подготовки изданий, в которой введен технологический передел, включающий расширенный набор объектов и операций формирования структур полос издания, что позволяет автоматизировать некоторые технологические операции, в частности формирование исходного макета и архивирование вариантов компоновок. Усовершенствована информационная технология допечатной подготовки книжно-журнальных и газетных изданий с использованием инструментальных средств. В этой технологии осуществляется размещение статей и их фрагментов на полосе издания на основе выбора рациональных компоновок из сгенерированной серии вариантов. Применение технологии обеспечило уменьшение себестоимости окончательного оригинал-макета издания. Апробация системы G1 показала ее надежность, технологичность и пригодность для выполнения реальных издательских проектов.

Предложенные в работе адаптивные методы обучения эволюционирующих искусственных нейронных сетей и нейро-фаззи систем с ядерными функциями активации – принадлежности и их ансамблей позволяют обеспечить оптимальную точность выходного сигнала в условиях априорной и текущей неопределенности и могут быть использованы в различных областях, где данные представлены в числовой форме в виде временных последовательностей в режиме последовательной или пакетной обработки. Синтезированные в работе методы подтвердили свою эффективность в задаче идентификации и диагностирования электродвигателей и их основных параметров в процессе эксплуатации. Результаты исследований внедрены в ООО «Южэлектропроект», г. Харьков.

Изложены результаты развития и верификации методов и алгоритмов восстановления непрерывности фазовых наблюдений и разрешения фазовой неоднозначности (РФН) в ходе совместной обработки кодовых фазовых (и их линейных комбинаций) наблюдений глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). При этом используется специальная процедура совместного метода наименьших квадратов МНК-оценивания совокупности информационных и неинформационных параметров. Предложенные и исследованные алгоритмы РФН предполагают использование многоэтапной процедуры обработки, где на каждом из этапов выполняется уточнение решения. Это позволяет получить надежное(~100 %) целочисленное решение задачи РФН в различных условиях проведения измерений. Предложен и апробирован новый метод верификации (валидации) правильности фиксации начальных фазовых неоднозначностей для различных условий проведения измерений. Достоверность научных результатов и выводов, сформулированных в диссертации, доказана экспериментальной проверкой основных изложенных научных положений на множестве реальных сессий ГНСС наблюдений.

Проведен анализ существующих методов кластерного анализа, определены их ограничения в виде необходимости задания пользователем минимального количества членов кластера и радиуса поиска объектов. Разработана информационная технология семантического сжатия текстовой информации на основе созданных в работе моделей и методов. Технология направлена на автоматизацию процесса получения аннотации заданного объема и позволяет реализовать управляемое семантическое сжатие текста. Разработана специализированная автоматизированная система (AC), осуществляющая практическую реализацию предложенной технологии. Полученные теоретические результаты использованы при разработке и внедрении в систему семантического поиска текстового контента в интеллектуальной информационной среде, корпоративную систему предприятия и учебный процесс.

Выполнен анализ процесса извлечения ассоциативных правил в интеллектуальных системах, позволяющий выявлять новые закономерности, устанавливать и выявлять новые знания. Разработан метод факторного анализа; предложен метод сокращения размерности обучающей выборки; разработан метод синтеза нейро-нечетких сетей (ННС). Предложенные методы составляют математическую основу разработанного программного обеспечения, что существенно (до 53%) повышает уровень обобщения синтезированных диагностических моделей, уменьшает их сложность до 67%, повышая таким образом их интерпретабельность. Выполнены численные эксперименты по решению практических задач автоматизации технического и медицинского диагностирования. Полученные результаты внедрены в производство, a также в учебный процесс.

Применен метод матричного преобразования двухмерных координат подвижного объекта из растров цифровых видеокамер в его координаты в трехмерном пространстве. Также усовершенствована методика измерения линейных и угловых перемещений студийной камеры с инфракрасными маркерами многопозиционной телевизионной системы с радиоканалами передачи видеоинформации. Разработанный метод расчета координат точек перемещения может быть применен для различных объектов, например, роботов, транспорта, тренежеров и т. д., при их оборудовании инфракрасными маркерными устройствами. Результаты диссертации внедрены в ряде организаций и в учебный процесс вуза.

Розроблено математичні моделі та методи оцінки кількості слабких ключів режиму вибіркового гамування з прискореним виробленням імітовставки, зокрема, отримано аналітичні оцінки ймовірності виникнення слабких ключів, що призводять до виродженої роботи застосовуваної функції ґешування. Винайдено математичну модель зменшеної (міні) версії режиму вибіркового гамування з прискореним виробленням імітовставки, яку засновано на масштабуванні застосовуваних симетричних криптоперетворень зі збереженням їх алгебраїчної структури, що дозволяє прогнозувати різні показники криптографічної стійкості повної версії режиму при застосуванні шифрів-оригіналів. Отримав подальший розвиток обчислювальний метод прогнозування криптографічних властивостей блокових симетричних шифрів, який призначено для вивчення колізійних властивостей формованих імітовставок із прогнозуванням відповідних характеристик на випадок застосування повної версії режиму і шифрів-оригіналів.

Построена математичекая модель дискретной задачи разбиения области с учетом ее пространственной формы на подобласти, разработана модель оптимизации трассировки с учетом метрических характеристик трасс. Исследованы особенности данных моделей, осуществлена декомпозиция задачи на задачи разбиения и трассировки R3 и R2. Разработано алгоритмическое и программное обеспечение методов. Получены оценки трудоемкости алгоритмов. Проведено компьютерное моделирование разбиения и трассировки в R3, позволяющее обосновывать объемно-планировочные решения высотных зданий с точки зрения безопасного пребывания людей в них. Апробацию и внедрение результатов работы осуществлено в Главном управлении Государственной службы Украины по чрезвычайным ситуациям в Харьковской области и в Новоград-Волынском проектно-производственном архитектурно-планировочном предприятии, а также в учебном процессе Национального университета гражданской защиты Украины.

Разработан метод формализации наблюдения джиттера, который дал возможность представления засоренного процесса в одном алгоритме, включая как выносы, так и скачки. Проведено математическое моделирование процесса задержки на основе синтезированной математической модели. Разработан метод оценки джиттера, представленного в виде случайного процесса в пространстве состояний, с использованием робастного рекурсивного алгоритма Калмана-Бьюси. Предложен метод адаптивного управления буфером воспроизведения, позволяющий сглаживать скачки и выбросы. В основе метода управления используется разработанный метод оценки джиттера на основе робастного фильтра Калмана. Сформулированы рекомендации по практическому применению разработанного метода компенсации джиттера в сетях Long Term Evolution (LTE). В качестве платформы для внедрения буфера, компенсации джиттера предложено использовать потоковые агенты, размещенные на границе между проводной и беспроводной сетью.

Получили дальнейшее развитие: модель выбора помещений с учетом среды функционирования в условиях нечеткой информации с учетом критериев, заданных значениями функций принадлежности, определенными экспертами; модели многокритериальной оценки и оптимизации в условиях нечеткой информации путем распространения их на новую предметную область – автоматизированное проектирование офиса. Разработана компьютерная технология автоматизированного проектирования на основе программно-методических комплексов. Результаты практического применения разработанных моделей автоматизированного проектирования офиса в условиях нечеткой информации доказали целесообразность и эффективность их внедрения.

Изготовлено многодетекторное устройство для измерения угловых распределений гамма-излучения в полевых условиях и получен на него патент. Математическое моделирование позволило разработать оптимальную форму корпуса устройства, количество и расположение по поверхности корпуса отверстий-коллиматоров. Для возможности переноса и установки устройства вручную было принято ограничить корпус массой 15 кг. При этом получены следующие оптимальные параметры: радиус корпуса – 70 мм, глубина расположения детекторов – 33 мм, минимальная толщина экранирования – 22 мм, 32 коллимационных отверстия с раствором 45° расположены в вершинах вписанного усеченного икосаэдра. Проведен цикл тестовых облучений изготовленного устройства в Институте ядерных исследований (г. Киев) на источнике Cs 137 активностью 75 Ки. Результаты облучений показали хорошее соответствие с рассчитанной при математическом моделировании матрицей коэффициентов ослабления излучения в корпусе устройства. Также проведено математическое моделирование для CdZnTe детекторов и PIN-фотодиодов. Разработаны схемотехнические решения для возможности установки данных детекторов в корпус устройства.

Новые классы полимоделей учитывают статистические харктеристики второго или высших порядков и могут быть использованы в прикладных задачах статистической радиофизики. Разработаны нестационарные модели и принципы прогнозирования нестационарных, сезонных мультипликативных случайных процессов. Для квадратурной обработки сигналов разработана комплексная мультипликативная модель линейного предсказания. На основе теории полимоделей линейного предсказания получены эффективные методы параметрического оценивания спектральних плотностей второго и высших порядков негауссовых процессов. Применение адитивных и мультипликативных моделей повышает разрешающую способность параметрического спектрального анализа. Рассмотрены некоторые примеры использования полимоделей линейного предсказания в биоинформатике, медицине, для подавления земной помехи в системах вертикального зондирования атмосферы.

Синтезована структурна схема комп'ютерної системи передопераційного планування хірургічної корекції патології окорухового апарату людини, яка складається з таких блоків: модуль 3D зображення (тривимірна модель окорухового апарату людини), модуль штучного інтелекту (нейронна мережа для визначення оптимального методу прогнозування хірургічних втручань), блок додаткових обчислень, база даних пацієнтів, блоки вхідних та вихідних даних. Розроблена комп'ютерна система є адекватною за критеріями Стьюдента та Фішера. Якість побудованої моделі оцінюється як добре, оскільки середня помилка апроксимації не перевищує 10 %. Рекомендується для визначення кутів косоокості використовувати призмову страбометрію, а для визначення радіуса ока рекомендується використовувати ультразвуковий метод дослідження. Проведено дискримінантний аналіз між вихідними даними інтерактивного та комп'ютерного планування, за результатами якого зменшені ймовірності помилок при урахуванні площі м'язів та результуючого моменту сили на 14 % та 19 % відповідно. Це пояснюється врахуванням в математичній моделі додаткових топографо-анатомічних даних при визначенні ділянок прикріплення окорухових м'язів. Запропоновано використовувати в передопераційному хірургічному плануванні комп'ютерну систему, яка підвищує ефективність хірургічного втручання на 27 %. Комп'ютерна система значно скорочує час перебування пацієнта під наркозом за рахунок швидкості та зручності отримання необхідних розрахунків.

Разработанные математические модели оценки пропускной способности, составления маршрутных метрик для маршрутизации и планирования обслуживания очередей пограничных маршрутизаторов являются основой метода управления трафиком в процессе установления ТЕ-туннелей. Практическая ценность метода заключается в увеличении эффективности использования сетевых ресурсов с обеспечением необходимого качества обслуживания. Предложенные математические модели и методы могут быть положены в основу соответствующих протокольных решений по выполнению задач управления трафиком транспортных MultiProtocol Label Switch (MPLS)-сетей: для балансировки нагрузки в пограничных маршрутизаторах, для определения пропускной способности устанавливаемых ТЕ-туннелей, а также их маршрутизации с обеспечением качества обслуживания.

Разработана математическая модель процесса распространения когерентных оптических сигналов в турбулентной атмосфере, учитывающая параметры перемещения объекта. Определен метод формирования когерентных оптических сигналов, который повышает энергетический потенциал лазерной локационной системы за счет реализации многоступенчатой оптической накачки активного элемента твердотельной лазера. Это позволяет повысить импульсную энергию лазерного передатчика на 30%. Также разработан метод повышения обнаружительной способности наземной локационной системы за счет учета параметров турбулентной атмосферы в процессе формирования и регистрации оптических сигналов. Моделирование показало, что обнаружение сигналов, отраженных от низкоорбитальных спутников требует посылки зондирующего излучения малой импульсной энергии (до 1О мкДж) и высокой частоты следования (до 20 кГц). Предложенный метод позволяет повысить условную вероятность правильного обнаружения с 0,1 до 0,9 в дневном режиме на примере локации спутника группы LAGEOS.

Вперше запропоновано математичну модель гібридного криптографічного перетворення направленого шифрування на ідентифікаторах та алгебраїчних решітках, стійкість якої базується на the Shortest Vector Problem (SVP)-задачі, застосування якої дозволило довести, що складність атаки "повне розкриття" носить експоненційний характер. Використання моделі на алгебраїчній решітці дозволило виявити експоненційну складність криптоаналізу методом повного розкриття, а також підвищити швидкодію криптографічного перетворення на 2–3 порядки та реалізувати програмну модель криптоперетворень і провести з її використанням експериментальні дослідження. Отримані результати впроваджено до навчального процесу Харківського національного університету радіоелектроніки, а також в AT «ІІТ».

Разработаны модели многомерного прогнозирования видеоинформации в признаковых пространствах и пространстве изображений. Изучены матричные модели двумерных полей. Исследован адаптивный метод нелинейной экстраполяции временных рядов с неравноотстоящими наблюдениями, позволяющий решать задачу прогнозирования без синтеза математической модели анализируемого процесса в условиях короткой выборки прогнозируемого ряда. Синтезирован метод прогнозирования временных рядов на основе использования ортогональных полиномов, позволяющий синтезировать математическую модель с фиксированной структурой ортогональных полиномов при возрастании числа наблюдений видеоряда. Эксперименты проводились с видеорядами экологического содержания, состоящими из 2250 кадров, что соответствует длительности видео 90 секунд каждое. Использовался медиаконтейнер Audio Video Interleave (AVI) с отношением сторон 16:9 и 4:3, частотой 25 кадр/сек. Для валидного сопоставления результатов разрешение фиксировалось на уровне 700 X 400 и 640 X 416 пикселей соответственно. Каждый из 2250 кадров каждого видеоряда представлялся в формате Tagged Image File Format (TIFF) без сжатия с целью устранения влияния возможных потерь при обработке и прогнозировании динамики изображений. Результаты исследований внедрены в виде прикладных и исследовательских программных комплексов, используемых при автоматическом анализе видеорядов, решении задач экологического мониторинга, один из которых сертифицирован УкрСЕПРО.

Усовершенствован метод определения местоположения опорных точек, по которым строятся диаграммы Вороного. Проанализированы возможности и особенности построения диаграмм Вороного различных порядков для представления содержания видео. Разработаны специализированные метрики, которые позволили сравнить диаграммы Вороного и определить значительные изменения содержания во всем видео. На основе предложенной математической модели представления и анализа содержания видео разработан метод поиска ключевых кадров, позволяющий не только извлекать кадры со значительным изменеием содержания, но и устранять близкие по содержанию кадры. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили конкурентоспособность новой модели и метода, которые были успешно внедрены на промышленном предприятии.

Запропоновано та обгрунтовано методи дослідження статистичних властивостей випадкових послідовностей. Визначено метод статистичного тестування, який заснований на наборі тестів NIST STS, але відрізняється тим, що враховує похибки вихідних послідовностей та дає оцінку не тільки послідовності зокрема, а й джерелу послідовності в цілому. Це стало можливим завдяки використанню теорії ймовірності та проходженню тестів на великій кількості (100 шт.) послідовностей для одного джерела даних. Отримано результати статистичного тестування для блокового симетричного шифру (БСШ) ДСТУ ГОСТ28147:2009, AES, Belt, Camellia, та БСП «Калина». Отримані результати показали високі статистичні властивості з точки зору випадковості, що є гарним показником для БСШ. Крім того тестування показало, що отримана оцінка є дуже точною, адже повторне тестування з іншими вхідними даними отримали майже таку саму оцінку під час тестування. Розроблено прискорену математичну модель, яка дозволяє значно збільшити швидкодію БСП «Калина» за рахунок використання таблиці передобчислень, яка замінює елементи, що часто використовуються в алгоритмі.

Визначено метод навчання – самонавчання одношарової класифікуючої-кластеризуючої нейронної мережі. Знайдена багатошарова діагностуюча нейро-фаззі система, що побудована на основі системи Такагі-Сугено-Канга з додатковим нелінійним шаром діагностики та модифіковано її метод навчання, що побудовано на основі критерію розпізнавання образів, яка характеризується підвищеною швидкодією та простотою обчислювальної реалізації. Удосконалено метод передобробки медичної інформації для структуризації простору факторів в задачах діагностування захворювань з використанням нечіткого дерева рішень, моделей багатокритеріального вибору та нечіткої логіки, що дало змогу провести ранжування факторів з метою виявлення найвпливовіших та їх подальшого оброблення інтелектуальною діагностуючою системою.

Предложен и обоснован метод повышения точности хранения передачи размера физической величины групповыми эталонами времени и частоты путем компенсации погрешности от взаимодействия на основе построения новой математической модели стохастической и детерминированной составляющих состояния системы связанных осцилляторов, позволяющей адекватно описывать динамику изменения состояния относительного отклонения частоты каждой прецизионной меры из состава группы. Разработаны эффективные процедуры обращения интегрального уравнения Фредгольма первого рода, которые позволили производить идентификацию квазипериодических процессов по энергетическим спектрам фазовых флуктуаций прецизионных мер частоты в непосредственной близости от частоты несущей по результатам измерений фазовых флуктуаций во времени. При этом относительная погрешность определения амплитуды скрытых периодичностей в полосе анализа меньше 1 Гц относительно номинального значения частоты квантовых стандартов (мер) частоты не превышает 1%. Получены выражения, которые связывают между собой результаты измерений поведения фазовых флуктуаций прецизионных мер во времени с параметрами математической модели разработанного метода, и обоснованы критерии их оценки.

Вирішено задачу створення багатодіапазонних широкосмугових поляризаційно-інваріантних опромінювачів дзеркальних антен з низьким рівнем кросполяризаційного випромінювання шляхом введення у гладкостінний коаксіальний рупор тришарового діелектричного заповнення, що дозволило зменшити рівень кросполяризаційного випромінювання на 10–12 дБ. Матричним методом узгодження полів власних хвиль одержано розв'язок внутрішньої граничної задачі електродинаміки для коаксіального рупора з трьохшаровим діелектричним заповненням при збудженні його довільною хвилею коаксіального хвилевода. Задача випромінювання розв'язана методом перетворення Фур'є від знайденого розподілу поперечного електричного поля на апертурі рупора. В результаті одержано аналітичні вирази для сферичних компонент поля в далекій зоні. Розроблені оригінальні дводіапазонні коаксіально-рупорні опромінювачі з частковим діелектричним заповненням впроваджено у виробництво при виконанні державного оборонного замовлення і використано у складі опромінювально-перетворювальних модулів професійних дзеркальних приймальних антен земних станцій супутникових інформаційних систем.

Запропоновано математичні моделі оцінки захищеності від несанкціонованого доступу (НСД) інформації та ресурсів з використанням механізмів багатофакторної автентифікації, які базуються на обчисленні ймовірностей НСД та безвідмовної роботи механізмів, що дозволяє оцінити ймовірності НСД у схемах багатофакторної автентифікації. Розглянуто ентропійну модель райдужної оболонки ока, яка базується на визначенні кількості інформації, яка міститься в райдужній оболонці, що дозволяє обчислити кількість біометричної інформації райдужки та порівнювати не тільки біометричні ознаки між собою, але і з ПІН кодом, паролем та іншими методами автентифікації в ході використання їх ентропійних оцінок. Удосконалено метод автентифікації, який описано в стандарті ДСТУ ISO/AEC 9798–5, що відрізняється від існуючого тим, що замість перетворень у мультиплікативній групі поля використовуються перетворення у групі точок еліптичної кривої, що дозволяє досягти експоненційного рівня складності здійснення атаки "повне розкриття", а також зменшити довжину ключа при збереженні показника безпечного часу.

С целью усовершенствования методов восстановления энергетического распределения интенсивности излучения разработаны алгоритмы обработки сигналов с решетчатого приемника на основе интегрального преобразования Радона. Предложен способ оценки показателей качества восстановления, который основывается на сравнении исходной и восстановленной функций распределения интенсивности. Показана необходимость учета зависимости теплофизических параметров болометров от температуры с целью повышения точности получаемых результатов и их надежности. Получили дальнейшее развитие методы измерения направления линейной поляризации и формы импульса, длительность которого намного меньше тепловой постоянной времени.

Разработан вариант узкополосного согласования антенно-фидерного тракта для уменьшения влияния аномальной погрешности на временное положение сигнала. Проведен спектральный анализ нутаций геостационарных спутников (ГС). На основе общедоступных архивных данных разработана модель нутаций спутника. Разработана модель квадратурной обработки сигнала. При помощи модели квадратурной обработки сигналов (КОС) проанализировано влияние пороговых отношений сигнал/помеха. Представлена оценка влияния многолучевости на определения временного положения сигнала. Оценено влияние ионосферы, тропосферы на задержку сигнала. Экспериментально оценена потенциальная возможность сличения алгоритма общего охвата (АОО) с использованием сигналов ГС системы Space Based Augmentation System (SBAS). Разработан алгоритм проведения измерений в режиме «нулевой базы». Проведена оценка влияния ионосферной задержки на разнесенных базах. Экспериментально подтверждено влияния уровня коэффициента стоячей волны на задержку сигнала в антенно-фидерном устройстве. На практике подтверждены основные теоретические положения работы.

Впервые предложен метод построения марковской модели немарковской системы обслуживания с использованием потока Эрланга, вложенного в пуассоновский поток, позволяющий оценить эффективность системы, на вход которой поступает суперпозиция немарковских самоподобных потоков пакетов разной длины. Разработан метод вычисления распределения вероятностей состояний марковской цепи для группового входящего потока, который предполагает произвольное распределение числа пакетов в группе. Улучшена аналитическая модель, описывающая нестационарный стохастический трафик в телекоммуникационной сети за счет учета суточных, недельных и сезонных колебаний нагрузки. Предложен метод фазового укрупнения состояний полумарковской системы. Получили развитие методы управления обслуживанием очередей в узлах маршрутизации. Протестирован и внедрен комплекс программно-технических средств диагностики и управления трафиком телекоммуникационных сетей. Программный код написан на языке программирования Java (J2EE) с использованием базы данных MySQL. Использование программного продукта позволило повысить надежность передачи данных на 7% и производительность узла сети на 5%, что подтверждается актами о внедрении.

Рассмотрены системы типа "человек – машина – среда" как с классическим простейшим потоком внешних событий (аварий), так и с нестабильным источником стихийных бедствий с различными видами плотности, аппроксимированными кусочно-постоянными и другими типами функций. Предложены марковские модели, в которых вероятность каждого состояния определяется из решений уравнений Колмогорова, причем часть переходных вероятностей является только наблюдаемыми переменными, которые определяются неблагоприятными внешними факторами. Вероятности изменения состояний здоровья оператора при ликвидации аварии найдены с помощью принципа максимизации информационной энтропии. Оценено время стабилизации процесса и адекватность замены динамической модели на стационарную. Введен и исследован критерий безопасности ситуации как отношение среднего периода между авариями к среднему времени восстановления.

Раскрыт вопрос обеспечения местоопределения радиометрических систем (РМ) навигации пo малоразмерным и слабоконтрастным объектам привязки, что возможно на основании повышения выходного отношения сигнал – шум РМ корреляционно-экстремальных систем навигации (КЭСН) миллиметрового диапазона длин радиоволн (ММДВ) за счет применения широкополосных стохастических сигналов, сформулированных совмещенной с радиометрической корреляционно-экстремальной системой навигации шумовой подсветкой наземных объектов привязки. Это позволило не менее чем на 90% повысить вероятностъ местоопределения радиометрических корреляционно-экстремальных систем навигации летательных аппаратов (ЛА) на слабоконтрастных участках местности в сравнении с радиометрической системой навигации без подсветки, обеспечить высокую помехоустойчивость системы навигации и использовать принятые принципы построения систем, что совмещаются для улучшения технических характеристик системы, определить направления дальнейшего усовершенствования системы.

Розроблена алгоритмічна модель процесу експертного оцінювання альтернативних конфігурацій функціональних модулів систем управління IT-послугами (СУІТП), яка дозволяє кількісно визначати ефективність їх впровадження. Удосконалено метод та технологічні процедури інтеграції СУІТП у корпоративну ІТ-інфраструктуру організацій шляхом розробки семантичної моделі та сервіс-орієнтованих засобів інтеграції даних, що забезпечує більш високу якість процесу інтеграції. Набули подальшого розвитку процедури підтримки процесу пошуку рішень при розв'язанні проблемних ситуацій у роботі користувачів СУІТП на основі застосування методів аналізу прецедентів у поєднанні з використанням адаптивних доменних онтологій, а також моделі та технології опрацювання інцидентів в СУІТП із використанням бази даних управління конфігураціями за рахунок адаптивного налаштування її підсхеми пошукових даних. Проведено експериментальні дослідження працездатності розробленого підходу, сформульовано практичні рекомендації щодо підвищення ефективності впровадження та функціонування СУІТП в організаціях і на підприємствах.

Исследованы поверхностные плазмоны уединенной металлической нити и трубки. Показано влияние пространственного расположения нитей из благородных металлов на чувствительность гибридных плазмонов при изменении свойств внешней среды. Установлено, что наибольшей чувствительностью обладают плазмоны серебряного треугольного кластера. Аналитически решена задача нестационарного отклика поверхностного плазмона металлической нити на скачкообразное изменение во времени показателя преломления внешней среды. Впервые для исследования возбуждения поверхностных плазмонов металлической нити или трубки внешним нестационарным источником было использовано понятие импульсного комплексного точечного источника. Показано, что в результате возбуждения импульсным комплексным источником результирующее поле имеет вид бегущей асимметричной поверхностной волны. В отличие от сплошной нити, распределение поля на поверхности трубки носит более сложный характер, так как при этом возбуждаются как четные, так и нечетные плазмоны с разными добротностями и распределениями полей.

Методом низко-когерентной спектральной интерферометрии, с применением современных сверхярких светодиодов, получены канавчатые спектры, частотные характеристики которых соответствуют характеристикам частотных планов международных рекомендаций ITU-T для сеток стандартных частот в волоконно-оптических телекоммуникациях, что дает возможность создания на основе данного метода нового метрологического оборудования. Разработан, изготовлен и исследован шумовой лазерный измеритель расстояния на базе интерферометра Маха-Цандера для измерений расстояний до сотен метров методом спектральной интерферометрии с использованием гетеродинного переноса частоты широкополосного оптического сигнала в радиодиапазон спектра частот. В результате построения численной модели зависимости фототока трап-детектора от поляризации входного излучения на основании экспериментальных исследований было определено, что при незначительной зависимости фототока детектора от поляризации входного излучения квантовая эффективность трап-детектора увеличилась на 0,15–1% в сравнении с известными моделями, что сравнимо с точностью современных эталонных измерительных приборов. Разработаны новые оригинальные модели сцинтилляционных датчиков на основе трап-детекторов оптического излучения.

Разработан метод структурного и параметрического синтеза инфокоммуникационной сети с учетом структурированной кабельной системы. Метoд базируется на применении математической модели синтезируемой сети в виде многослойного графа, которая позволяет представиггь структуру синтезируемой инфокоммуникационной сети как единый целостный объект и совместно решать задачу выбора мест развертывания серверов, установки сетевых узлов, синтеза топологии Ethernet сети и топологии кабельной канализации, выбора маршрутов прокладки кабелей. Это позволяет уменьшить стоимость результирующей структуры сети. Также решена задача параметрического синтеза инфокоммуникационной сети с трафиком, имеющим несколько периодов интенсивности. Проведенные в работе экспериментальные исследования подтвердили эффективность предложенных методов и адекватность используемых математических моделей.

Вперше запропоновано: концепцію побудови інтелектуальних систем прийняття рішень та метод адаптації стратегій функціонування гнучких інтегрованих роботизованих систем; динамічну, теоретико-множинну та логічну моделі адаптації стратегій функціонування автоматизованої системи керування в умовах динамічного стану робочого простору. Одержали подальший розвиток: метод побудови інтелектуальних систем підтримки прийняття рішень; нечітка та імовірнісна моделі інтелектуального прийняття рішень; імітаційна модель опису організації виробництва. Розроблені в дисертації моделі та методи дозволяють забезпечити нові проектні рішення з автоматизації процесів керування гнучкими інтегрованими роботизованими системами радіоелектронного виробництва.

Разработана адаптивная нейро-фаззи система, позволяющая решать задачу восстановления пропусков в таблицах "объект – свойство", содержащих априори неизвестное количество пропусков, в on-line режиме с постоянной коррекцией элементов восстанавливаемой таблицы. Определены нейро-фаззи методы самообучения карты Кохонена, которые позволяют обрабатывать данные в on-line режиме, обеспечивая работу с пересекающимися классами. Получили дальнейшее развитие методы кластеризации данных с пропусками, которые позволяют обрабатывать информацию на основе стратегии ближайшего прототипа – центроида, а также обеспечивают работу в on-line режиме. Решена практическая задача восстановления искаженных данных, которыми оперирует сервисный центр рентгеновского оборудования, что ускорило ремонтные работы с оборудованием, которое вышло из строя, а также появилась возможность заблаговременно идентифицировать возможную поломку и предоставлять необходимую информацию мастеру.

Разработаны новые методы измерения флуктуаций амплитуды, набега фазы и углов прихода радиоволн, распространяющихся в открытом канале связи. Развита теория синхронизации опорных низкочастотных генераторов в гомодинной измерительной системе. Исследовано влияние неоднородностей показателя преломления на трассе распространения радиоволн на уровень амплитудных и фазовых флуктуаций. Проведены экспериментальные исследования по микроволновому распространению на приземной и морской трассах. Гомодинные методы позволяют существенно улучшить традиционные технические свойства систем Radio Frequency IDeentification (RFID) и позиционирования. Описан подход к проектированию оборудования для трехмерных измерений скорости и направления движения воздушных масс. Гомодинные методы также важны при построении диагностического медицинского оборудования, при организации антенных измерений, управлении работой антенных решеток.

Проведен анализ механизма воздействия протокола Transmission Control Protocol (TCP) на самоподобие сетевого трафика и с помощью имитационного моделирования выполнено исследование механизмов управления перегрузкой для различных протоколов TCP. Получила дальнейшее развитие модель мультифрактального процесса, основанная на построении биномиального стохастического каскада. Получены численные зависимости, которые значениям показателя Херста ставят в соответствие различные функции мультифрактального спектра. Определены диапазоны значений параметров модели, которые позволяют моделировать различные типы трафика с фрактальными свойствами. Предложена усовершенствованная математическая модель сети MultiProtocol Label Switch (MPLS), которая позволяет описывать поведение MPLS-сети во времени для различных классов обслуживания входящего трафика при заданных ограничениях на время ожидания пакетов в очереди и количество потерянных пакетов. С использованием разработанного генератора фрактального трафика проведено имитационное моделирование предложенных методов маршрутизации в сетях MPLS, которое показало возможность оптимизации управления трафиком и динамического распределения сетевых ресурсов. Разработанные модели и методы внедрены на предприятии, где они используются для предупреждения перегрузки узлов сети за счет перераспределения потоков данных на критических участках.

Усовершенствованы пассивные фазовые радиотехнические системы синхронизации пространственно разнесенных эталонов времени и частоты за счет использования цифровой квадратурной обработки принятых в пунктах сигналов общих источников наземного или космического расположения. Это позволило получить потенциальное значение погрешности синхронизации шкал времени по фазовыми измерениям при использовании сигналов ГС ИСЗ менее одной наносекунды и дало перспективы для создания высокоточных фазовых пассивных систем синхронизации (ФПСС). Разработаны практические рекомендации и предложены варианты технической реализации по построению пассивных фазовых систем синхронизации, проведены экспериментальные исследования элементов систем высокоточного синхронизации с применением сигналов наземных и космических общих источников.

Впервые предложен метод обратного прослеживания для графовой модели HDL-кода, что позволяет значительно повысить глубину поиска ошибок проектирования в условиях неполной спецификации на проектируемое устройство. Получил дальнейшее развитие метод поиска ошибок проектирования на основе словарей неисправностей с использованием таблиц функций неисправностей и модификации верификации HDL-моделей TestBench. Разработана процедура автоматизации проведения диагностического эксперимента по поиску ошибок проектирования в HDL-моделях функционально-блочного уровня на этапе функциональной верификации. Разроботанные методы интегрированы в систему автоматизированного проектирования Active-HDL, что позволило сократить временные расходы на поиск ошибок проектирования при функциональной верификации проектов цифровых устройств.

Усовершенствованы методы измерения сдвига шкал времени в радиотехнических системах синхронизации за счет применения обновленного пассивного метода на основе алгоритма общего охвата с использованием сигналов общего источника космического базирования. Дальнейшее развитие получила модель устройств обработки общего сигнала, который принимается в пунктах вместе с аддитивными шумами и коррелированными помехами. Модель позволяет для произвольного общего сигнала и разных соотношений сигнал/шум и сигнал/коррелированная помеха оценить среднеквадратичную погрешность (СКП) измерения сдвига шкал времени пассивного алгоритма синхронизации. Разработана модель, позволяющая имитировать два варианта квадратурной обработки сигналов в данных системах синхронизации: согласованную фильтрацию и взаимокорреляционную обработку. В ходе экспериментальных исследований показано, что при применении GPS-подобных сигналов системы функционального дополнения Space Based Augmentation System (SBAS) в качестве общих источников при реализации пассивного алгоритма потенциальные значения СКП составляют единицы наносекунд при кодовых измерениях и меньше наносекунды при фазовых измерениях.

Построены математические модели нестационарных неизотермических режимов работы газотранспортной системы сложной структуры с многониточными линейными участками и компрессорными станциями, позволяющие моделировать различные режимы работы газотранспортной системы. Определен численный метод, позволяющий задавать граничные условия в промежуточных узлах графа сети, описывающего структуру газотранспортной системы и расширить возможности моделирования компрессорного цеха в случаях, когда работают системы автоматического управления компрессорными цехами. Адекватность предложенных математических моделей и методов подтверждена вычислительными экспериментами.

Впервые предложен метод классификации типов интервальной неопределенности. В его основу положена информация о характере распределения возможных значений внутри интервала, что дает возможность более точно вычислять значения полезности альтернативных решений. Предложена модель расчета интервальных значений функции полезности для каждого типа интервальной неопределенности: вероятностной, нечеткой и интервальной равновозможной. Решена задача распределения ограниченных инвестиционных ресурсов развития в иерархической двухуровневой производственной системе. Полученные результаты составили теоретическую основу создания систем поддержки принятия решений широкого назначения, они являются научным базисом создания прикладных проблемно-ориентированных систем поддержки принятия решений в условиях многокритериальности и интервальной неопределенности.

Предложены потоковые модели многопутевой маршрутизации с балансировкой нагрузки по критерию оптимальности, который связан с длиной очереди в узлах программно-конфигурируемой телекоммуникационной сети. Предложена потоковая модель маршрутизации с балансировкой нагрузки для программно-конфигурируемых телекоммуникационных сетей, новизна которой заключается в том, что в качестве условия балансировки выступает равенство нулю контурных задержек пакетов для каждогого потока отдельно. Использование предложенной модели позволяет улучшить значения межконцевой многопутевой задержки в сравнении с базовой моделью. На практике предложен метод адаптивной маршрутизации с балансировкой нагрузки для программно-конфигурируемых телекоммуникационных сетей, который комбинированно использовал известные и разработанные в данной работе модели маршрутизации.

Разработан метод синтеза сжатого описания на основе применения ортогонального базиса функций Уолша, представлены результаты исследований свойств описаний, трансформированных на основе ортогональных преобразований. Преимуществом разработанного метода является значительный выигрыш в быстродействии: теоретически – в 10-20 раз, практически – в 30 раз по сравнению с голосованием. Также предложена модель компрессирования описания визуальных объектов путем фильтрации его компонент по критерию стабильности. Результаты диссертационной работы получили применение и внедрение при решении прикладных задач распознавания изображений микроскопии и геолокации. Решена прикладная задача классификации изображений, полученных при дистанционном зондировании природных сред с аэрокосмических носителей, и определения толщины слоя покрытия автомобильных дорог благодаря обработке сигналов георадара. Достигнут необходимый уровень достоверности и быстродействия при классификации фотографий анатомо-диагностических признаков лекарственного растительного сырья.

Основным результатом диссертационной работы является новый метод обеспечения тестопригодности блока защиты с использованием функциональных элементов на базе арифметических операций, что обеспечивает непрерывный мониторинг и диагностирование оборудования управляющих систем безопасности (УСБ) за счет прохождения любого изменения входного непрерывного сигнала в пределах разрешения аналого-цифровых устройств (АЦП) через всю схему алгоритма. Отработан метод синтеза типовых функциональных элементов блока защиты на базе арифметических операций (сложение, вычитание, деление, умножение) для базовых функциональных элементов оборудования защиты ("И", "ИЛИ", "2 из 3-х", "2 из 4-х", "RS триггер") и метод мониторинга и диагностирования оборудования защиты, построенного с использованием функциональных элементов на базе арифметических операций, а также методика реализации процедур мониторинга и диагностирования оборудования защиты.

Разработана новая экспериментальная методика для исследования магнитозависимых спектральных свойств одномерных и двумерных периодических структур на основе магнетиков и полупроводников в миллиметровом диапазоне длин волн и в широком диапазоне температур. Теоретически исследованы спектральные свойства одномерных и двумерных периодических структур. Обнаружены поверхностные электромагнитные состояния в магнитофотонных кристаллах феррит/диэлектрик, граничащих с полупроводниковым слоем. Изучена температурная зависимость частоты поверхностного электромагнитного состояния на границе магнитофотонный кристалл – полупроводник. Впервые показана возможность раздельной регистрации как пика пропускания левосторонней среды, так и пика Вульф-Брэгговского резонанса. Экспериментально обнаружен левосторонний пик пропускания объемных электромагнитных волн в двумерной левосторонней структуре, состоящей из ферритовых и полупроводниковых стержней, расположенных в шахматном порядке.

Важной особенностью разработанных моделей является интегрированное представление стратегии предприятия и реализующих ее бизнес-процессов на основе системы сбалансированных показателей (ССП), что дало возможность описать взаимосвязь стратегического и оперативного управления предприятием. Усовершенствованные методы позволили уменьшить время разработки стратегии предприятия на основе ССП и осуществить выбор мероприятий для корректировки бизнес-процессов с учетом стратегических целей. Усовершенствован профиль UML для задачи процессного управления на основе сбалансированных показателей. В качестве практической реализации предложенной информационной технологии разработана web-базированная подсистема стратегического управления сбалансированными показателями, реализующая задачи управления стратегическими картами предприятия и выбора мероприятий. Cокращены трудовые и временные затраты на выполнение разработки и взаимосвязи моделей стратегического целеполагания и управления бизнес-процессами за счет формализации и автоматизации данных процессов, а также повысилась степень адекватности принимаемых управленческих решений.

Разработан набор логических сетей обнаружения неявных зависимостей при процессном представлении знаний. Модели представления конструкций неявного выбора и неявных связей позволили построить реляционные сети поиска неявных связей. Также разработана структура двухуровневой процессной базы знаний. Полученный программный модуль нахождения скрытых связей был использован для выявления скрытых зависимостей в процессах тестирования программного обеспечения. Результаты диссертационного исследования нашли свое практическое применение в ПАО "Харьковский машиностроительный завод "Свет шахтера" для улучшения качества обработки информации в задачах моделирования бизнес-процессов; сокращения объема ручной работы и времени формирования пакетов учебных материалов для компьютеризированных обучающих систем и переподготовки кадров организации. Теоретические результаты диссертации были использованы в учебном процессе на кафедрах программной инженерии и прикладной математики ХНУРЭ.

Предложен новый метод синтеза диагностических продукционных правил с применением бинарных деревьев решений и теории переключательных функций, что позволило минимизировать число правил и ускорить анализ продукционных систем при ограниченном количестве диагностических параметров и наличии неполной и противоречивой информации. Разработанные модели для неисправных функциональных состояний компьютерной системы и методы поиска неисправностей доведены до программной реализации в виде нечеткой экспертной диагностическй системы реального времени. При этом диагностирование осуществляется без дополнительных процедур с большей скоростью и меньшими аппаратно-программными затратами по сравнению с существующими экспертными системами.

В ходе диссертационного исследования предложено усовершенствовать методы управления мультисервисной сетью за счет переноса функциональности по обеспечению требуемого уровня QoS из уровня доступа и транспорта на более высокий урівень – уровень управления услугами. Разработаны метод формирования распределенного сервиса, метод повышения надежности сервиса и метод оценки предельных вероятностей. Также в соответствии с комплексным методом динамической репликации разработана структурная схема системы управления запросами пользователей в сетях, построенная на основе Service-Oriented Architecture (SOA) архитектуры. Анализ результатов моделирования показал, что применение разработанной системы сетевого управления позволяет повысить доступность сервиса на 15% во время перегрузок, а также снизить сетевую нагрузку и время отклика сервиса за счет запуска дополнительных копий ресурса.

На основе синтеза технологии производства гибких шлейфов на полиимидном носителе и методе прижатия его к контролируемому объекту с помощью сжатого воздуха разработано контактное устройство для электрического контроля многослойных коммутационных плат (МКП), а также входного и функционального контроля электронных компонентов (ЭК) с матричными шариковыми выводами типа BGA/CSP. Впервые предложен МЭМС-интерфейс для подключения МКП и ЭК к автоматизированным измерительным комплексам, который реализуется в виде гибкого полиимидного шлейфа и позволяет упростить конструкцию, уменьшить массогабаритные показатели контактирующих устройств за счет устранения громоздких разъемных соединений на пути подключения контролируемых изделий к измерительному оборудованию. По результатам исследований получены патенты на изобретения: № 95190 "Микроэлектромеханическое многозондовое подключающее устройство" и № 98539 "МЭМС – интерфейс многоточечных автоматических контролирующих комплексов".

Предложен метод построения искусственных иммунных систем на основе отрицательного отбора с маскированием детекторов. Разработанный метод построения искусственных иммунных систем c иерархической структурой на основе модели HyperCell выполняет иерархическую декомпозицию детекторов. Также усовершенствован метод синтеза искусственной иммунной сети на основе моделей aiNet и расширяющегося нейронного газа. Разработано программное обеспечение, которое позволило автоматизировать процесс синтеза моделей искусственных иммунных систем для решения заданий кластерного анализа и структурно-параметрического синтеза диагностических и распознающих моделей. Методы иммунокомпьютинга позволяют существенно (до 3,8 раз) повысить скорость обучения и работы, а также точность (на 1-5%) распознающих моделей по сравнению с существующими методами, что подтвердило целесообразность применения разработанных методов построения искусственных иммунных систем для решения практических задач диагностирования и распознавания образов.

Усовершенствована методика анализа пропускной способности систем радиодоступа на основе учета поляризационных искажений антенн в секторе обслуживания. Получил дальнейшее развитие метод повышения пропускной способности систем радиодоступа. Усовершенствован метод повышения пропускной способности систем радиодоступа Multiple Input Multiple Output (MIMO) с поляризационно-ортогональными антеннами. Компенсированы поляризационные искажения каждой из поляризационно-ортогональных антенн, как точки доступа, так и абонента. Метод обеспечивает повышение пропускной способности системы благодаря улучшению развязки по поляризации поляризационно-ортогональных антенн двух каналов. Результаты исследований по использованию компенсации поляризационных искажений антенны свидетельствуют о возможности повышения пропускной способности системы радиодоступа.

Запропоновано вдосконалений метод направленого шифрування на решітках, ANSI Х9.98 NTRU, що на відміну від існуючих дозволяє забезпечити стійкість до атак спеціального виду на реалізацію, які використовують SPA-метод, за рахунок використання додаткових "додавань", внаслідок чого приблизно на 9% зросте час обчислення алгоритму. Також запропоновано універсальний метод протидії атакам спеціального виду, який базується на аналізі спектру енергоспоживання, який на відміну від відомих ґрунтується на рандомізації t та рандомізації масиву b, що дозволяє підвищити стійкість алгоритму Nth-degree TRUncated polynomial ring (NTRU) у n-разів.

Виявлено декілька методів формування підстановок як для відомих, так і для перспективних симетричних криптоалгоритмів. Ці методи засновані на критеріальному підході з використанням теорії векторних булевих функцій. Застосування підстановок, згенерованих на основі запропонованих методів у відзначеному алгоритмі блокового симетричного шифру «Калина», який представлено на національний конкурс з вибору перспективного алгоритму шифрування, дозволяє збільшити нелінійність з 96 до104 при збереженні на високому рівні всіх інших показників. Запропоновано конкретні підстановочні конструкції для застосування в симетричних криптоалгоритмах. Результати практичного застосування запропонованих методів з використанням кластера підтверджують ефективність генерації підстановок нового типу.

На основе математической модели сформулированы и решены классы задач моделирования и анализа нестационарных неизотермических режимов работы многониточных участков газотранспортной системы, связанные с изменением граничных условий на входах и выходах системы, либо с изменением структуры расчетного графа, либо с изменением параметров моделей. Численный метод расчета нестационарных неизотермических режимов работы многониточных линейных участков газотранспортной системы позволяет с более высокой точностью рассчитывать реальные процессы течения газа с учетом различных положений запорной арматуры как в штатных, так и в аварийных ситуациях. Предложенный метод идентификации аварийных ситуаций содержит оценки параметров утечек газа, в частности местонахождение утечки на многониточном линейном участке газотранспортной системы.

Предложен ряд методов кластеризации, охватывающих самые распространенные методы обработки источников нестационарности в данных и модифицированные для возможности работы в on-Line режиме. Полученные таким образом методы кластеризации работают единообразно, что позволяет объединить их в нейросетевые ансамбли для коллективного вывода матрицы разбиения, которая лучше каждой из полученных отдельными методами. Впервые была реализована система кластеризации в парадигме нечеткой логики типа-2, работающая полностью в on-Line режиме. Благодаря предложенным разработкам решены практические задачи сегментации и автоматизированной классификации иллюстративного материала для учебно-методической литературы, а также задачи лексикографического и прагматического анализа текстов и интеллектуального поиска в корпусе текстов.

Для оценки методов борьбы с перегрузкой на серверах Session Initiation Protocol (SIP) построена математическая модель обмена сообщениями в сети в форме раскрашенных сетей Петри в имитационной среде Colored Petri Net (CPN) Tools. Детально рассмотрены алгоритмы обслуживания вызовов на серверах обработки вызовов. Разработанные блоки модели можно использовать в качестве компонентов для моделирования сетей передачи данных со сложной топологией, а также при исследовании и проектировании различного телекоммуникационного оборудования. Достоверность результатов подтверждается совпадением значений, полученных методами имитационного моделирования, со значениями, полученными на реальной сети, с точностью до 0,5…1,3%. Применение усовершенствованных методов позволяет уменьшить время установления соединения, повысить пропускную способность сервера в условиях высокой нагрузки, а также уменьшить время восстановления системы после перегрузки. Полученные результаты использованы в учебном процессе ХНУРЭ и реализованы на сервере обработки вызовов провайдера IP-телефонии.

Разработан метод снижения времени поиска воздушных целей зенитным ракетным комплексом ближнего действия при стрельбе по маловысотным целям в условиях радиоэлектронного подавления с использованием дополнительного пассивного канала. Метод отличается от ранее известных тем, что позволяет использовать пассивные радиотехнические системы (ПРТС) для автоматизированного управления стрельбой при выдаче целеуказания (ЦУ) ракетному каналу. Практическая ценность результатов работы заключается в обосновании требований к характеристикам узлов и блоков мобильной ПРТС на базе зенитного комплекса ближнего действия (ЗК БД), разработке научно обоснованных рекомендаций по ее построению, которые могут быть использованы при разработке или модернизации ЗК БД.

Для решения общей задачи коммивояжера (ОЗК) автором диссертации предложен точный метод, состоящий из двух этапов. На первом этапе алгоритмом Флойда-Уоршалла находятся кратчайшие цепи между всеми парами вершин исходного графа. Полученная матрица весов соответствует полному метрическому графу, в котором на втором этапе алгоритмом Литтла находится решение метрической задачи коммивояжера. Каждое ребро найденного маршрута заменяется на соответствующую кратчайшую цепь. Установлено соотношение, связывающее стоимости оптимальных гамильтоновых маршрутов и маршрутов ОЗК. Разработан комплекс программ, обеспечивающих построение и оптимизацию замкнутых маршрутов в транспортных сетях, и проведен вычислительный эксперимент, в ходе которого на случайно сгенерированных тестовых задачах исследовались свойства разработанных методов. Итоги вычислительного эксперимента полностью согласуются с теоретически выдвинутыми предположениями диссертации.

Разработаны уменьшенные модели большого числа блочных симметричных шифров. Предложена новая модель случайной подстановки, которая построена на свойствах выборки случайных подстановок с выхода генератора подстановок, использующая сравнение значений максимумов эмпирических законов распределения переходов дифференциальных таблиц и смещений таблиц линейных аппроксимаций подстановок с теоретическими, что открыло возможность в качестве случайных (байтовых) подстановок использовать подстановки, сформированные генератором случайных подстановок. Также подтверждена независимость показателей стойкости шифров от свойств используемых в них S-блоков. Опробованы для применения в современных шифрах Rijndael, Калина, Мухомор, Лабиринт S-блоки случайного типа, не снижающие показателей стойкости этих шифров к атакам дифференциального и линейного криптоанализа.

Получено новое решение задачи повышения защищенности Wi-Fi каналов связи за счет применения новых моделей и методов. Для этого получены аналитические выражения, учитывающие влияние на уровень вероятности обнаружения и предельной секретной производительности электродинамических характеристик антенн и рассеивателей легитимного и отводного каналов, а также разнообразия механизмов распространения радиоволн. Также предложен метод построения зон обнаружения, который позволяет проектировать беспроводные цифровые системы передачи информации с заданным уровнем вероятности обнаружения. Получен положительный эффект, состоящий в уменьшении площади зоны обнаружения более чем в 10 раз, что существенно облегчило организацию контроля несанкционированного доступа к информации, передаваемой по Wi-Fi каналам связи и не требует применения криптоалгоритмов. Результаты работы внедрены при частотно-территориальном планировании беспроводной сети уровня LAN в г. Харьков и в учебном процессе ХНУРЭ.

Обоснована математическая модель, позволяющая путем численного моделирования методом интегральных уравнений определить электродина-мические характеристики планарных многодиапазонных антенн, выполненных на основе фрактальных структур. Предложена методика определения геометрии многодиапазонной планарной антенны с наклоненным излучателем, которая основана на представлении антенны в виде неоднородной несимметричной полосковой линии. Предложена планарная многодиапазонная антенна круговой поляризации на основе использования фрактальной структуры Серпинского, которая была промоделирована в САПР и исследована экспериментально.

Улучшены параметры качества (помехозащищенности, спектральной эффективности) цифровой радиосистемы передачи информации (ЦРСПИ) с Multiplle Input Multiple Output (MIMO) LTE- Advanced. Сформированы более сильные собственные независимые пространственные каналы, адаптированные с учетом информации о канале связи к быстро изменяемым условиям многолучевого распространения в канале MIMO. Для количественного анализа качества важным является адекватное математическое моделирование замираний при многолучевом распространении, в частности, с помощью статистических подходов (модели крупномасштабных замираний, Кларка-Ганса, Джейкса и лучевой модели радиоканала), что дало возможность получать характеристики многолучевого канала во временной области. Также в работе уделено внимание вопросам помехозащищенности в ЦРСПИ LTE- Advanced, для чего проведены теоретические исследования поведения вероятности битовой ошибки в релеевских и райсовских пространственных каналах.

Впервые предложен метод сравнения высокоуровневых конструкций симметричных блочных шифров на основе сложности различения высокоуровневой конструкции шифра и случайной перестановки. Для схем на основе цепи Фейстеля и схемы Лей-Месси впервые предложена модель использования случайных перестановок вместо случайных функций в раундовом преобразовании, что позволило получить более точные оценки для наиболее распространенных блочных шифров с биективной раундовой функцией. Определен метод синтеза симметричных блочных шифров на основе секретных несюръективных S-блоков, позволяющих авторизованной стороне выполнять дешифрование криптограмм с заранее заданной вычислительной сложностью. Разработан симметричный блочный шифр "Калина", обеспечивающий высокий и сверхвысокий уровень криптографической стойкости, с уровнем производительности, превосходящим зарубежные аналоги на современных 64-битовых программных платформах. Алгоритм использован при создании проекта спецификации нового национального стандарта шифрования Украины. На основе блочного шифра построена криптографическая хэш-функция "Купина", обеспечивающая высокий и сверхвысокий уровень стойкости, с производительностью, превосходящей российские и белорусские аналоги на 32-битовых и 64-битовых программных платформах. Разработанное преобразование использовано при создании проекта спецификации нового национального стандарта Украины для алгоритма хэширования.

Аналитическим путем и методом компьютерного моделирования с использованием адекватных математических моделей автором диссертации исследованы свойства информационного локационного канала систем радиоакустического зондирования (РАЗ). Теоретическим путем с использованием тел рассеяния исследованы основные особенности рассеянных сигналов, получаемых в системах РАЗ при излучении простых и сложных зондирующих акустических и электромагнитных сигналов. Получены соотношения и графические зависимости, определяющие смещение частоты рассеянного сигнала относительно доплеровского сдвига, которое является основной причиной ошибок при измерении температуры. Усовершенствован алгоритм обработки рассеянных сигналов систем радиоакустического зондирования атмосферы. Показано, что оптимальная многоканальная схема измерений, построенная на основе корреляторов или согласованных фильтров, должна быть дополнена схемой коррекции амплитуд сигналов в каналах. Полученные в работе результаты позволяют правильно выбирать виды зондирующих сигналов при проектировании станций, создавать имитаторы рассеянных сигналов, улучшить показатели качества алгоритмов обработки сигналов и свойств получаемых оценок.

Модифицирован метод решения задачи динамического выбора световых путей и назначения длин волн путем учета влияния нелинейного явления четырехволнового смешивания и использования метрики пропускной способности при поиске нового маршрута, что позволило уменьшить вероятность блокировки и повысить качество передачи информации в сети Wavelength Division Multiplexing (WDM). Главной особенностью технологии "радио по волокну" явилась его комплексная направленность, которая позволила совместно решить задачи частотно-территориального планирования, синтеза оптимальной топологии распределительной сети и задачи выбора световых путей и назначения длин волн. Это позволило синтезировать сети радиодоступа с высоким уровнем масштабируемости и низкой стоимостью переконфигурации.

Впервые предложена многопараметрическая математическая модель дифференциальной диагностики распространенных дерматозов. Разработан метод оптимизации диагностических коэффициентов для дифференциальной диагностики распространенных дерматозов, использующий математический аппарат эволюционной стратегии. Предложена информационная тexнoлoгия, которая реализована в автоматизированном рабочем месте (АРМ) врачей-дерматологов. В результате проведенных исследований АРМ продемонстрированы удачные результаты дифференциальной диагностики пациентов с дерматозами: 436 пациентам из 450 был установлен верный диагноз, то есть точность диагностики составила 96,89 %. Результаты диссертационной работы внедрены в работу дерматологического отделения и лаборатории аллергологии государственного предприятия "Института дерматологии и венерологии Национальной академии медицинских наук Украины", а также в учебный процесс Харьковского национального университета радиоэлектроники и Харьковского национального медицинского университета.

Впервые предложен метод оценивания уровня культуры информационной безопасности (КИБ), который базируется на использовании матриц свертки, что позволяет получить комплексную оценку уровня КИБ за счет усовершенствования механизма комплексного оценивания на основе матриц свертки и способа формирования множества показателей КИБ. Разработанные инструментальные средства в виде системы поддержки принятия решений (СППР) позволяют ускорить принятие решений, уменьшить вероятность ошибки за счет автоматизации процедуры генерации матриц свертки и процедуры свертки непосредственно, эффективной визуализации итоговых результатов.

Разработана математическая модель гомодинного измерительного преобразователя с дискретным изменением фазы опорного сигнала и получены соотношения, которые позволяют рассчитывать амплитуды спектральных составляющих выходного низкочастотного сигнала. Проведен анализ метрологических возможностей гомодинного преобразователя с дискретным изменением фазового сдвига опорного сигнала. Установлено, что при использовании трехсекционного дискретного фазовращателя при допустимом снижении уровня первой гармоники выходного сигнала на 1% погрешность фазовращателя не должна превышать восемнадцати градусов, а для четырехсекционного дискретного фазовращателя эта погрешность не должна превышать девяти градусов. Предложенные структурные схемы микроволновых измерителей толщины материалов, положения границы раздела жидкостей, a также расходомеров для веществ с изменяющимся составом могут быть использованы в различных отраслях промышленности. Создана эспериментальная установка, которая позволяет осуществить технический контроль параметров гомодинных преобразователей.

Синтезирован метод сопоставления описаний изображений на основе построения моделей инвариантных признаковых структур с применением принципа голосования. Разработана модель построения описания объектов путем применения пространственных структур с учетом контекста и пространственных свойств элементов описания и последующим сжатием полученного множества структур. Получили дальнейшее развитие гибридные модели классификации изображений с применением многостороннего анализа структурных разнотипных признаков в виде множества значений дескрипторов и инвариантных признаков, построенных на основе их координат. Усовершенствована модель вычисления подобия описаний. Теоретические результаты исследований внедрены в прикладных системах распознавания синтезированных и реальных изображений, а также в учебном процессе в рамках дисциплин "Основы компьютерной графики", "Структурные методы интеллектуальной обработки видеоданных", "Анализ данных".

Рассмотрены новые модели поведения цены акции в условиях неполной информации о волатильности и доходности акции. Рассмотрена модель поведения цены акции, случайная компонента которой управляется Броуновским движением и дробовым шумом. В работе впервые получено аналитическое решение задачи оптимизации портфеля ценных бумаг для модели поведения цены акции, управляемой Броуновским движением и составным процессом Пуассона. Также в работе решена задача оптимизации портфеля ценных бумаг для модели Хестона поведения цены акции со стохастической волатильностью. Коэффициенты модели Хестона – нелинейные функции. Решение задачи оптимизации портфеля ценных бумаг для модели Хестона при неполной информации является новизной данной работы.

Проведен анализ современного состояния проблемы проектирования специализированных информационных систем предприятия, в частности, систем технического учета энергоресурсов. Получили дальнейшее развитие графовые модели для описания структур комплекса технических средств, которые учитывают особенности интерфейсов технических средств и позволяют выбрать рациональный вариант структуры. Предложена информационная технология выбора структуры комплекса технических средств информационной системы, построенной на основе разработанных моделей и методов. Обосновано сокращение затрат времени и трудоемкости работ по предварительной оценке и подготовке рекомендаций для выбора рациональной структуры комплекса технических средств. Предлагаемые модели реализованы алгоритмически и программно и внедрены на промышленном предприятии и в высшем учебном заведении при решении инженерных задач.

Предложенные в работе методы и модели синтеза позволяют решать задачи контроля и автоматизированного управления динамическими нестационарными процессами, характерными для линий непрерывного травления полосовой стали, в условиях отсутствия полной информации о статистических свойствах внешних возмущений. В практических приложениях диссертационной работы приведены результаты моделирования и экспериментального исследования режимов работы системы автоматизированного управления непрерывным травильным агрегатом, в частности, влияния управляющих воздействий, формируемых разработанными критическими регуляторами на величину удельного расхода энергии и ресурсов в рамках применяемой технологии травления. Результаты были использованы при разработке системы микроконтроллерного управления процессом травления полосовой стали на металлургических предприятиях Украины, а также внедрены в учебный процесс Харьковского национального университета радиоэлектроники.

Рассмотрена аналитическая теория описания нестационарных процессов в открытых резонансных и волноводных структурах. Решен ряд задач для объектов с простой геометрией (слой, цилиндр, сфера). На примере цилиндрической динамической линзы (диэлектрической и плазменной) показано отклонение направления хода волнового пучка, а также возможности управления фотонным нанофакелом. Изучены возможности преобразования волноводных направляемых мод в направляемые моды и в моды излучения. Проведены систематические исследования плазмонных резонансов уединенного металлического провода и цепочки таких проводов. Исследовано возбуждение плазмонных волновых пакетов поверхностных плазмонов на границе кругового цилиндра (плазменного и из левостороннего метаматериала).

Впервые предложен метод обучения и обновления знаний в интеллектуальных учебных информационных системах, позволяющий интенсифицировать компьютеризированное обучение и повысить его эффективность; представлена модель обучения, основанная на навигационных правилах генерации и динамической модификации стратегий обучения в базисе алгебры конечных предикатов, что позволило упростить процесс обучения путем использования унифицированного формального представления знаний и стратегии обучения. Получила дальнейшее развитие многоуровневая модель организации гипермедийного пространства и введено понятие "учебных предикатов", что дало возможность представления гипермедиа пространств неструктурированных учебных материалов и моделей обучения в базисе алгебры конечных предикатов и предикатных операций.

Выполнен системологический анализ современного состояния проблемы структурно-топологического синтеза территориально распределенных объектов. Усовершенствованы комбинаторный метод и метод покоординатной структурно-топологической оптимизации трехуровневых территориально распределенных объектов с нерегулярным и регулярным размещениями их элементов, что позволяет за приемлемое время решать практические задачи более высокой размерности. По результатам экспериментов сокращение времени решения задачи составляет в зависимости от ее размерности 12,08–86,39%. Предложены модели оценки обобщенной полезности проектных решений на основе экспоненциальной функции, функции информационной энтропии, аддитивно-мультипликативной функции и функции на основе полинома Колмогорова-Габора, позволяющие восстанавливать порядок предпочтений лица, принимающего решения, на 30–40% чаще, чем известные модели.

Предложен метод объективной диагностики латентного сахарного диабета 2 типа (СД2) на основе логической, нейросетевой и компьютерно-модельной обработки гликемических данных пациента, реализованный в виде программного модуля, который статистически достоверно не уступает экспертной диагностике и может быть применен для массового обследования населения в составе соответствующей биотехнической системы. Впервые построена имитационная модель скринингового обследования населения на латентный СД2 с минимизацией материально-технических затрат на него.

Проведен анализ проблемы классификации, кластеризации данных и обработки изображений с помощью искусственных нейронных сетей (ИНС) теории адаптивного резонанса (ART). Исследованы различные типы сетей ART 2 и алгоритмы их работы. Также приведен обзор алгоритмов и особенностей сетей Fuzzy ART MAP. Решена задача сжатия изображений. Сеть ART позволяет эффективно уменьшить количество данных на этапе векторного квантования. Разработанная система измерения температурных полей трубчатой вращающейся печи, в которой используется нейронная сеть Fuzzy ART для цифровой обработки инфракрасных изображений, позволила улучшить эффективность управления процессом обжига руды и обеспечить увеличение срока эксплуатации футеровки и кожуха печи. Показана эффективность использования нейронной сети Fuzzy ART при построении систем обработки графических данных в системах телевизионного контроля и управления сложными технологическими процессами.

Впервые предложена система динамических технико-экономических моделей структурного и функционального синтеза телекоммуникационных систем (ТКС). Использована система линейных разностных уравнений, а для описания процессов маршрутизации и ограничения трафика на границе транспортной сети применена система линейных алгебраических уравнений состояния. Использование модели позволило обеспечить более полный учет технико-экономических особенностей процессов структурного и функционального синтеза ТКС. Предложена динамическая математическая модель структурно- функционального синтеза виртуальных частных сетей. Использование модели позволяет обеспечить более эффективное управление ресурсами сети провайдера при создании виртуальных частных сетей за счет более полного учета динамики процессов информационного обмена, протекающих в ней. Усовершенствован метод структурного и функционального синтеза ТКС, что позволяет обеспечить более эффективное использование имеющегося технико-экономического ресурса при проектировании ТКС.

Впервые разработаны методы предварительной и уточняющей диагностики первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ), которые позволяют выявить данное заболевание в ранние сроки и назначить своевременное лечение. Предложена и реализована информационная технология диагностики и прогнозирования ПОУГ нa базе разработанных методов, что позволяет сократить время исследования и повысить качество обслуживания пациентов. Разработана физическая модель базы данных, а также программное обеспечение автоматизированного рабочего места (АРМ) врача-офтальмолога "Glaucoma v 1.0", выполнена оценка его эффективности, а также проведена экспериментальная проверка разработанных методов и информационной технологии с помощью реальных медицинских данных. Результаты диссертационной работы внедрены в Харьковской городской клинической больнице № 14 им. проф. Л. Л. Гиршмана.

Разработаны новые методы и программные средства для построения интеллектуальных систем диагностирования, которые синтезируют диагностические модели в нейро-нечетком базисе с автоматической настройкой параметров и на основе гибридного стохастического поиска. Предложены модели качества выборок и диагностических нейромоделей, методы формирования выборок, использование которых позволяет решить проблему автоматизации построения интеллектуальных систем диагностирования. Проведено экспериментальное исследование свойств и характеристик и предложены рекомендации по использованию разработанных методов при решении практических задач диагностики и автоматической классификации.

Впервые разработан метод инвариантного оценивания пространственного распределения объектов при синтезе оптимальных радиотехнических систем наблюдения за источниками сигналов и оптимальной пространственно-временной обработки информации многопозиционных мультисенсорных приемных систем. Предложен стохастический критерий пространственного разделения источников сигналов на основе их вероятностных моделей. Рассмотрен метод оценки пространственных координат центроида группы пространственно неразделенных объектов, который позволяет адаптивно изменять интервалы накопления сигнала при изменениях стохастических свойств помех. Разработаны эффективные вычислительные процедуры в алгоритмах оптимальной обработки сигналов при решении прикладных задач пространственно-временной обработки сигналов в адаптивных антенных решетках. Предложена математически обоснованная процедура оценивания ошибок в структуре стохастических сигналов, учитывающая влияние аппаратурных погрешностей.

Разработаны методы обеспечения качества связи в телекоммуникационных системах сверхширокополосного радиодоступа за счет изменения характеристик сигнала в зависимости от особенностей его формирования в передатчике, условий распространения в радиоканале и приема. Все полученные результаты могут быть использованы при проектировании новых телекоммуникационных систем сверхширокополосного радиодоступа или при модернизации беспроводной сети между периферийными устройствами и компьютером, для передачи видеосигнала на мониторы и телевизозы в концепции цифрового дома на основе технологий Wireless Universal Serial Bus, WirelessHD или Wireless Home Digital Interface.

Впервые предложен эволюционный метод проектирования структуры технологических систем механической обработки, который решает задачу выбора наиболее рациональной конфигурации технологической системы по минимуму трудоемкости комплексно. Разработана математическая модель машиностроительной детали, в которой делается акцент на взаимосвязи технологии обработки детали с алгоритмом ее построения на основе классификации элементов формы, построенной по результатам анализа алгоритмов построения трехмерных моделей деталей в различных системах автоматического проектирования (САПР). Впервые предложен эволюционный метод проектирования технологических и сборочных размерных цепей. Получил дальнейшее развитие метод количественной оценки правильности простановки размеров на машиностроительных деталях. Разработано программное обеспечение, реализующее эти методы.

В результате диссертационного исследования спроектирован радиофизический комплекс дистанционного зондирования тропосферы. Получены математические соотношения, описывающие работу радиоинтерферометра, и проведено численное моделирование прохождения сигнала сквозь турбулентную тропосферу с помощью метода Монте-Карло; исследовано влияние флуктуаций коэффициента преломления тропосферы и многолучевого распространения на работу радиоинтерферометра. Показано, что аномальные значения эффективного градиента коэффициента преломления, полученные в ходе натурных экспериментов, могут быть объяснены присутствием гидрометеообразований сложной формы. Проведено моделирование прохождения сигнала сквозь подобные метеообразования и сформулирован вывод о том, что подобные образования способны маскировать рефракционные эффекты, что накладывает ограничения на использование экспоненциального высотного профиля коэффициента преломления в исследуемом методе.

Усовершенствованы пассивные методы синхронизации шкал времени и частоты за счет использования новых аппаратно-алгоритмических средств, которые построены на применении взаимокорреляционной цифровой обработки принятых в пунктах сигналов общего стороннего произвольного источника при известной разности времени распространения сигнала от источника к пунктам. Это позволило получить потенциальное значение погрешности синхронизации шкал времени на уровне единиц наносекунд против 50 нс, которые обеспечивают спутниковые радионавигационные системы (СРНС). Разработаны практические рекомендации и предложены варианты технической реализации по построению элементов пассивных систем высокоточной синхронизации с применением сигналов наземных и космических общих источников.

Предложен новый метод адаптивной модуляции, который заключается в одновременном использовании различных типов многопозиционной модуляции в различных Multiput Input Multiple Output (МІМО)-каналах в зависимости от затухания в них. Предложена модель системы управления передающими устройствами МІМО, в которой для оценки матрицы канала применяются фильтры Калмана. Также усовершенствован метод пространственно-временной обработки сигналов для технологии Long Term Evolution (LTE), основанный на использовании адаптивных антенных решеток с однорежимным алгоритмом адаптации по пилотному сигналу. Достоверность научных результатов и выводов, сформулированных в диссертации, подтверждены путем имитационного моделирования и эксперимента на реальном оборудовании.

Усовершенствована архитектура искусственной нейронной сети с прямой передачей информации, обладающая робастными свойствами в условиях возмущений с неизвестным распределением. Также усовершенствован метод обучения искусственных нейронов многослойных нейронных сетей с прямой передачей информации на основе робастного критерия оценивания Вэлша. Проведено имитационное моделирование процесса одношагового прогнозирования многомерного ряда на основе искусственной нейронной сети с динамическими нейронами и моделирование методов прогнозирования на основе искусственной нейронной сети на нейронах-фильтрах. Решена задача построения прогнозирующей модели системы охранной сигнализации, учитывающей нестационарность прогнозируемой последовательности. Прогнозирующая искусственная нейронная сеть на динамических нейронах позволяет строить прогноз выходных данных на интервале, для которого задаются входные переменные, а также на несколько шагов вперед. Показано, что эта последовательность несущественно отличается от реальной выборки даннях, а используемая нейросетевая модель позволяет достичь достаточно высокой степени точности прогноза.

Усовершенствован метод преобразования плоских баз данных (БД) к виду реляционного отношения на базе методов загрузки данных в системе управления базами данных (СУБД). Предложен критерий оценки целесообразности интеграции баз данных на основе функциональной обеспеченности СУБД. Предложена прикладная информационная технология интеграции баз данных с использованием предложенных методов. Разработана программная реализация инструментального способа интеграции баз данных. Предложенная технология и инструментальные средства использованы в процессе реинжиниринга унаследованных информационных систем, внедрены в нескольких организациях.

Осуществлен анализ принципов построения перспективных систем беспроводной передачи энергии (БПЭ) к труднодоступным объектам; выбран метод фокусировки электромагнитного излучения; усовершенствован метод расчета конструктивных и электрических параметров для систем БПЭ, оценены их производительность, зоны биологической безопасности и техническая реализуемость. Повышено значение удельной мощности постоянного тока, снимаемой с единицы площади апертуры ректенны. Результаты диссертационной работы целесообразно использовать при разработке перспективных систем БПЭ к труднодоступным объектам.

Решена задача краткосрочного прогнозирования зон радиовидимости наземных радиотехнических систем с учетом текущего состояния тропосферы с помощью усовершенствованного метода эквивалентных источников. Определение границ применимости метода для конкретных исходных данных осуществляется на основе анализа структуры волновых фронтов, геометрических лучей и случайных каустик. Точность расчетов поля повышена путем учета диффузии лучей в зону геометрической тени. Это позволяет уменьшить среднеквадратичную ошибку значений множителя ослабления в загоризонтной области до 5 дБ. Результаты вычисления пространственного распределения множителя ослабления позволяют адаптировать наземные радиолокационные системы к изменениям внешней среды путем соответствующего изменения мощности передатчика с учетом допустимого уровня непреднамеренных помех, а также выбора параметров адаптивного осмотра с учетом зон радионаблюдаемости.

Впервые предложена архитектура сети на базе гибридных нейроподобных элементов для оценки точности аппроксимации, отличающаяся наличием блока оценивания точности. Усовершенствован метод преобразования для обучения сетей на базе гибридных нейроподобных элементов, отличающийся введением ограничений в виде неравенств на настраиваемые параметры сети, и уточнением получаемой оценки координат глобального экстремума с помощью усовершенствованного гравитационного поиска. Получил дальнейшее развитие метод синтеза сети на базе гибридных нейроподобных элементов, отличающийся двухэтапной структурной и параметрической оптимизацией сети. Эффективность предложенных методов доказана экспериментально на тестовых и реальных данных.

Решена задача моделирования и оптимизации гибридных антенных систем для радиотелескопов с широким (многолучевым) полем обзора благодаря использованию единого подхода к теоретическому анализу отдельных элементов системы и использования предложенного критерия равномерной чувствительности. Разработана единая модель гибридной приемной антенной системы с фокальной решеткой и приемной частью, позволяющая рассчитывать важнейшие параметры радиотелескопов, такие как: а) оптимальные по выбранному критерию весовые коэффициенты для элементов фокальной решетки; б) шумовая температура системы и ее составляющие; в) коэффициент использования поверхности (КИП) и его составляющие; г) эффективность поляризационной дискриминации. Усовершенствована математическая модель микрополоскового фидера для антенных элементов Вивальди, отличающаяся от модели Кнорра учетом емкости щели. Результаты проверены экспериментально как для отдельных элементов, так и для всей системы в целом. Измерения выполнены в институте ASTRON на одной из антенн Вестерборгского радиотелескопа.

Разработана модель метеорных систем передачи информации (МСПИ), которая включает уточненную модель метеорных радиоканалов (МРК). Предложена методика определения численности метеорных следов, а также имитация протокола передачи через МРК с различными способами модуляции и кодирования. Определен новый способ модуляции, позволяющий выбирать доступную для приема скорость. Также предложен новый способ синхронизации при приеме данных через МРК, который повысил пропускную способность МСПИ на 15 ... 30%. Рассмотрена возможность прогнозирования характеристик МРК, что позволит опережающим образом изменять параметры сигнала и адаптироваться к каналу. Предложена структурная схема полностью цифровой МСПИ, которая позволит реализовать все ее функции в виде программно-реализованной системы на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС).

Проведен анализ структур и особенностей построения сенсорных сетей (СС) с учетом существующих технологических платформ и технологий, используемых в беспроводных СС. Рекомендовано ряд структур для реализации стратегий управления событиями и периодического сбора информации, для реализации технологических платформ на основе reductd-function device (RFD) и full-function device (FFD) узлов, обоснован выбор гибридно-иерархической архитектуры, методов маршрутизации. Разработанные методы и рекомендации позволяют повысить качество мониторинга в сенсорных сетях.

В ходе исследования разработаны потоковые модели балансировки очередей на маршрутизаторах мультисервисной телекоммуникационной системы (ТКС) по критерию минимизации их коэффициента загруженности. Новизна модели состоит в том, что в качестве критерия оптимальности был выбран минимум верхнего динамически управляемого порога загруженности очередей на интерфейсе маршрутизатора на основе минимизации длин очередей. Усовершенствован метод адаптивной балансировки очередей на маршрутизаторах мультисервисной ТКС. Новизной метода является обеспечение адаптивного выбора стратегий балансировки, основанных на предложенных в работе моделях, с учетом загруженности очередей и требований к качеству обслуживания.

Принципиально важный вклад результатов диссертации в теоретические исследования разъемных оптических соединителей (РОС) состоит в развитии подхода к формализации процедур проектирования оптических соединительных устройств. Впервые при рассмотрении электродинамической модели (для одномодовых оптических волокон) получено раздельное решение волновых уравнений для оболочки и сердцевины волокна, что позволило обосновать допуски на геометрические размеры оптических соединителей; для многомодовых оптических волокон решена задача анализа оптической системы РОС на микролинзах, определены пути коррекции ошибок изображения и предложен новый способ самоюстировки РОС, минимизирующий в нем потери; для модели технологического этапа проектирования РОС предложен новый способ получения молекулярно-гладкого скола, имеющего коррозийно-стойкую поверхность, строго перпендикулярную оптической оси волновода. Проведенные эксперименты подтвердили достоверность разработанных в диссертации научных положений и принципов. Ее результаты внедрены в ряде организаций и в учебный процесс некоторых вузов.

В основу решения задачи диссертации положена концепция целостного мониторинга жизненного цикла (ЖЦ) радиоэлектронных средств (РЭС). Рассмотрены задачи моделирования ЖЦ РЭС на стадии проектирования, в которых отводится существенная роль мониторингу программных моделей, разработаны методы отображения программных моделей процессов функционирования и контроля функционирования РЭС в виде диаграмм UML. Разработаны методы мониторинга сборки и монтажа РЭС, на основе визуализации признаков физико-химических процессов, связанных с микро- и макроструктурой соединений, отображаемой на наблюдаемой поверхности при образовании монтажных соединений, что, в свою очередь, позволило определить методы выявления и оценивания информативных признаков живучести РЭС. Предложена и апробирована система выбора оптимальных технологических режимов сборки и монтажа РЭС, с использованием разработанных методов и средств визуального мониторинга монтажных соединений. В результате апробации наблюдалась возможность снижения брака до 15%. Разработаны специальные устройства сопряжения между ТО и ЭВМ, включая блоки принудительной диагностики. Решена задача наблюдения задержек до 100 нс, вызванная необходимостью наблюдать состязания сигналов при появлении неисправностей. Показано, что трудоемкость процесса с применением разработанного унифицированного комплекса диагностики и контроля приведенных систем числового программного управления (ЧПУ) в производстве РЭС может быть снижена в 3,6 раза. Разработан и апробирован в одном из блоков РЭС метод прогнозирования отказов на основе визуализации процесса расходования технического ресурса. Показано, что точность предсказания времени отказа может составить не менее 14% с достоверностью 0,98.

В диссертационной работе рассмотрена однородная популяционная модель Лесли и способы ее модификации с целью лучшей адаптации к прогнозированию динамики численности реальных популяций. Первая модификация была связана с обобщением модели Лесли на бесконечномерный случай при помощи введения бесконечномерного оператора Лесли, ассоциированного с бесконечным графом жизненного цикла популяции. Вторая модификация однородной конечномерной модели Лесли связана с введением неоднородности. Установлена эквивалентность дискретной неоднородной модели Лесли и неоднородной марковской цепи, для них получены условия, при которых предельное распределение вероятностей состояний стабилизируется с течением времени в окрестности наперед заданных значений. Решена задача прогнозирования и восстановления "недостающих" жизненных показателей популяции с помощью интерполяции с дальнейшей экстраполяцией жизненных показателей, изменяющихся во времени, кубическими сплайнами. Проведена апробация предложенной в работе неоднородной модели путем прогнозирования изменения численности различных биологических видов, а также населения Украины. Показано, что прогнозные данные, полученные с использованием неоднородной модели, лучше согласуются с реальными, чем данные, полученные с помощью однородной модели Лесли.

Усовершенствованы системы и методы наладки и контроля программно-алгоритмического обеспечения (ПАО) радиолокаторов некогерентного рассеяния (HP). Разработаны новые тестовые сигналы, способы их формирования и использования. Развит комплекс программ, предназначенных для моделирования сигнала HP с учетом методических преобразований при импульсном зондировании. Получены результаты контроля методических погрешностей, связанных с неравномерностью распределения вдоль высоты интенсивности сигнала рассеяния. При этом в процессе автономной отладки программно-алгоритмического обеспечения радиолокатора HP использовались экспериментальные данные, полученные методом некогерентного рассеяния.

Впервые предложена формальная модель семантической аннотации математической зависимости, которая содержит в себе семантические характеристики математического выражения и средств его реализации в информационном пространстве, а также описывает знания об отношениях между объектами предметной области. Предложенные метод и модели формального описания математического знания нашли свою практическую реализацию при расширении возможностей языков Semantic Web – OWL и RDFS, a также при совершенствовании возможностей среды онтологического моделирования TopBraid Composer за счет придания ему возможности обрабатывать предложенные модели с помощью вычислительных возможностей пакета Mathematica.

У роботі розроблено та досліджено метод підвищення завадостійкості цифрових систем зв'язку при обмеженому енергетичному потенціалі за рахунок його оптимального розподілу між роздільними інформаційним та синхронізуючим каналами з урахуванням дестабілізуючих процесів в каналі синхронізації. Розроблені методи та технічні рішення дозволяють врахувати вплив якості функціонування підсистем тактової синхронізації на завадостійкість цифрових систем зв'язку, підвищити точність пристроїв синхронізації. Показано, що застосування оптимального розподілу енергетичного потенціалу між інформаційним та синхронізуючим каналами дозволяє підвищити завадостійкість цифрових систем зв'язку.

В диссертации предложены, разработаны и исследованы резонансные измерительные преобразователи на основе высокодобротных резонаторов и системы формирования информационных сигналов для микроволновой диагностики материалов и сред. Предложены методы синтеза заграждающих и полоснопропускающих устройств сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона с высокодобротными резонансными элементами, разработан и исследован ряд конструкций и схемных решений режекторных СВЧ фильтров. Теоретически и экспериментально обоснована концепция создания формирователей когерентных импульсных сигналов на основе сверхпроводящих структур. Проработаны возможности использования охлаждаемых планарных структур для построения миниатюрных микроволновых устройств. Разработаны направления совершенствования измерительных систем для анализа частотных флуктуаций квазимонохроматических сигналов микроволнового диапазона. Экспериментально обоснованы возможности использования сверхпроводящих объемных и микрополосковых резонаторов для высокочувствительных измерений электрофизических характеристик диэлектрических материалов с малыми потерями.

В диссертационной работе усовершенствован вычислительный метод обработки данных для оценки видимого блеска объекта. Метод позволяет снизить значение среднеквадратического отклонения (СКО) оценки видимого блеска объектов на 13–37% по сравнению с традиционно применяемыми методами. Это достигается использованием впервые разработанной двудиапазонной кусково-линейной модели зависимости значения видимого блеска объекта от логарифма амплитуды его сигнала на цифровом кадре. Двухэтапный иерархический вычислительный метод обработки данных позволяет устойчиво обнаруживать объекты с видимым блеском до 20,5 звездной величины при наблюдении телескопами с диаметром апертуры 45 см при экспозиции 4 мин. и 60 см при суммарной экспозиции подсерии 1,5 мин. Амплитудно-координатный метод обработки данных позволяет более чем на порядок сократить количество ложных обнаружений. Все вычислительные методы успешно внедрены в модулях межкадровой обработки программы автоматизированного обнаружения астероидов CoLiTec, используемой в двух обсерваториях (Андрушевская астрономическая обсерватория и российская удаленно управляемая обсерватория ISON-NM). С помощью данной программы к 10 декабря 2011 года были открыты две кометы и 864 астероида, отправлены в Центр малых планет 202 314 измерений.

В работе изучена теория синтеза волноводных и резонаторных сенсоров с частичным заполнением путем оптимального выбора уровня заполнения и размещением в пустых областях диэлектрических вставок из материала с известной проницаемостью для получения требуемой чувствительности сенсора. Использована модель резонаторной ячейки в виде набора трансцедентных уравнений для основных мод резонатора. Предложен метод распознавания образца диэлектрика по набору резонансов измерительной ячейки. Предложено описание эталонов диэлектриков в виде полиномов, в которые входят все наблюдаемые резонансные частоты. Получила дальнейшее развитие методика построения теоретических калибровочных зависимостей между комплексной диэлектрической проницаемостью и измеряемыми параметрами волноводного тракта. Полученные соотношения позволяют проектировать волноводные и резонаторные сенсоры с частичным заполнением для заданного диапазона измерения диэлектрической проницаемости в заданном диапазоне частот.

Разработан комплексный метод совершенствования ретрансляционной системы диагностики миллиметрового диапазона радиоволн, который включает аналоговые и цифровые преобразования сигналов, формирование массивов параметров колебаний сдвига в ретрансляторе, излучаемого и принятого сигналов, определение с помощью современных систем программирования массива цифровых параметров, используемых при обработке входного сигнала. Метод позволяет получить оценку запаздывания радиоволны с точностью, близкой к потенциально достижимому значению. Установлено, что плотности распределения амлитуд, фаз и мощностей ретрансляционных сигналов значительно шире соответствующих плотностей распределения радиолокационных сигналов. Показано, что состоятельные, несмещенные и эффективные оценки фаз и частоты сигнала могут быть получены методом прямоугольных волн и методом максимальной апостериорной вероятности.

Автором диссертации впервые предложена архитектура двойного вэйвлет-нейрона и его метод обучения на основе модифицированных квази-ньютоновских и робастных методов. Также предложена архитектура вэйвлет-нейро-компрессора и его метод обучения, характеризующиеся возможностью обобщения и выявления локальных особенностей, что позволяет решать задачи компрессии многомерных нестационарных сигналов с последующим выявлением скрытых зависимостей, идентификацией, эмуляцией, диагностированием и прогнозированием обобщенного сжатого сигнала. Математическая модель адаптивной одномерной и многомерной вэйвлет-функции активации-принадлежности и методы настройки всех ее параметров на основе обобщенной метрики Итакуры-Сайто, а также одномерные и многомерные фаззи-вэйвлет-функции активации-принадлежности типа-2, позволяют минимизировать степень субъективизма при выборе функции для конкретно решаемой задачи. Ряд архитектур гибридных адаптивных вэйвлет-нейро-фаззи-систем предложен для обработки нестационарных нелинейных сигналов произвольной природы в условиях неопределенности. Разработана архитектура гибридной эволюционной каскадной МГУА – нейронной сети, в узлах которой используются синтезированные гибридные нейроны (W-нейрон, Q-нейрон, вэйвлет-нейрон). Получила дальнейшее развитие архитектура эволюционной каскадной вэйвлет-нейронной сети и метод ее обучения путем введения вэйвлет-нейрона в структуру узла каскадной сети, что позволило повысить качество прогнозирования сигналов произвольной природы, а также наращивать архитектуру сети в on-line процессе обработки временных рядов. 

В диссертации разработаны методы дистанционного радиозондирования, которые используются в физике геокосмоса и космической радиофизике для анализа и обработки сигналов нелинейных преобразований Вигнера (ПВ) и преобразований Чои-Вильямса (ПЧВ). Это позволило существенно уточнить время-частотную структуру и физические параметры ряда возмущений, которые возникают в геокосмосе под действием мощных нестационарных источников энерговыделения, в частности, взрывов вулканов, солнечных вспышках, и т. п. Разработан и рекомендуется специалистам специальный формат представления данных при проведении совместных вигнер-, чои-вильямс- и Фурье-анализов экспериментальных данных, в частности, при решении задач космической радиофизики. Создан банк время-частотных вигнер- и чои-вильямс-портретов, их скелетоны, энергограммы и среднеквадратичные отклонения для характерных модельных простейших сигналов, нелинейных волновых процессов, сигналов с особенностями и фрактальных сигналов. Методы на основе ПВ и ПЧВ вошли в состав нового комплексного метода анализа сигналов и процессов – системного спектрального анализа.

Автором предложен алгоритм обработки принятых сигналов радиоакустических систем, который учитывает специфику и особенности формирования рассеянной электромагнитной волны на объемно распределенной звуковой посылке. Такой алгоритм обработки позволяет устранить систематические погрешности в изменениях параметров атмосферы радиоакустическими системами, связанные с изменением параметра расстройки условия Брэгга на трассе распространения зондирующих колебаний. Проведен анализ тел неопределенности простых радиоакустических сигналов с прямоугольными огибающими и пары из акустических сигналов с гауссовой и радиоимпульсов с прямоугольной огибающими. В работе предложен метод оценки качества получаемых результатов измерений параметров атмосферы с использованием функции неопределенности радиоакустических сигналов. Синтезирован акустический сигнал, формирующий совместно с простым электромагнитным колебанием с прямоугольной огибающей тело рассеяния постоянного уровня в некотором диапазоне значений расстройки условия Брэгга, при котором на звуковой посылке формируется рассеянный электромагнитный сигнал с достаточной для приема и последующей обработки амплитудой.

В ходе выполнения диссертационной работы впервые предложена модель оценивания результатов диагностического эксперимента, которая базируется на правилах и процедурах нечеткой логики, что дало возможность формализовать процедуры экспертного оценивания квалификационных заданий открытой формы с развернутым ответом; впервые предложена модель формирования частично адаптированного сеанса диагностирования в диагностическом эксперименте по анализу компетентностей, что дало возможность формировать сеанс диагностирования с максимальным покрытием проверяемого материала при минимальном количестве квалификационных заданий; получила дальнейшее развитие трехмерная модель информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) пользователей компьютерных систем. Разработаны процедуры подготовки и экспертной оценки качества квалификационных заданий. Разработан программный модуль экспертного оценивания при анализе компетентностей и база данных квалификационных заданий в составе компьютерной системы тестирования знаний.

Предложена модификация метода синтеза деревьев решений ID3, в которой рассчитываются пигнистические вероятности отнесения экземпляров к классам на основе теории функций доверия, что позволяет выполнять классификацию экземпляров в условиях неопределенности или неполноты данных. Разработан метод построения деревьев решений, позволяющий выполнять индукцию лингвистических правил. Предложен метод синтеза нейро-нечетких сетей на основе деревьев решений, который не требует решения задач оптимизации для настройки значений параметров модели. Создана автоматизированная система синтеза деревьев решений, позволяющая выполнять построение простых и удобных для дальнейшего анализа моделей в виде деревьев решений. С помощью предложенных методов и программных средств решена задача технического диагностирования кузовов автотранспортных средств. Полученные в работе результаты внедрены в производство на ПАО "Запорожский автомобильный завод", ООО "Итэкс" и ООО "Макфорт", а также в учебный процесс Запорожского национального технического университета.

Предложен метод адаптации структуры технических индикаторов к текущему состоянию биржевого рынка с последующим формированием стратегий трейдинговой интеллектуальной системы, базирующейся на использовании комбинированного RL-обучения и генетических алгоритмов. Модифицирован метод нейросетевой аппроксимации Q-функций RL-алгоритма, позволяющий осуществлять коррекцию конфигурации аппроксимирующего многослойного персептрона. Усовершенствована структура модели прогнозирования, алгоритм обучения которой базируется на применении нейросетевого фильтра-предиктора, что обеспечивает высокое быстродействие и качество прогнозов в условиях нестационарности и неопределенности. Разработанные методы были программно реализованы и использованы для ряда практических внедрений.

Результатами дисертаційної роботи є: реалізація системи оперативної зміни роздільної здатності на неінтегральному рівні за допомогою технології програмно-керованих растрів; метод розпізнавання слабоформалізованих об'єктів на неоднорідному полі уваги у реальному часі; метод розділення частково перекритих об'єктів; методологія оцінювання якості, ефективності та достовірності передачі даних в системах комп'ютерного зору; апаратно-орієнтований метод розпаралелювання відеопотоків, орієнтований на термальне представлення алгоритмів; метод синтезу архітектур систем комп'ютерного зору, який грунтується на просторово-часовому відображенні алгоритмів. Результати роботи знайшли практичне застосування в науково-дослідних проектах та методичних розробках для навчального процесу.

В диссертационной работе предлагается использовать квотирование как основу государственного и межгосударственного управления. Синтезированы модели расчета квот на выбросы парниковых газов на основе балансных моделей. Модель квотирования расхода энергии способна сократить дифференциацию общества по уровню потребляемой энергии за счет перераспределения финансовых потоков, одновременно стимулируя интенсивный путь развития для социально-экономических систем и развитие энергосберегающих технологий для производственных систем. Результаты диссертационного исследования были использованы для оптимизации распределения средств между альтернативными проектами с целью максимизации прибыли на ЧП "Сейм", что увеличило прибыль на 12%, повысило устойчивость предприятия за счет появления возможности моделирования ключевых процессов и снизило текучесть кадров.

На основе разработанных методов и их программных реализаций были получены практические результаты: впервые выполнен фрактальный анализ временных рядов производства и потребления электроэнергии в Украине; проведено исследование самоподобия сигналов акустического зондирования и показано, что они обладают фрактальной структурой, зависящей от высоты зондируемого слоя; оценивание параметра Херста для выявления разладки фрактальной структуры временных рядов дает возможность обнаружения и мониторинга критических явлений. На основании разработанных методов был проведен анализ экологических данных с целью выявления загрязнений, связанных с выбросами шахтных вод.

Решена задача обеспечения электромагнитной совместимости и повышения помехоустойчивости спутниковых систем связи. Проведены натурные экспериментальные исследования кросс-поляризационной структуры сигнала при влиянии гидрометеоров в виде дождя. Проведено тестирование моделей кросс-поляризационной избирательности и затухания вследствие дождя. Усовершенствован метод анализа внутрисистемной электромагнитной совместимости спутниковой системы связи. Метод учитывает потери мощности сигнала и кросс-поляризационной помехи, происходящие из-за влияния рассогласования по поляризации и степени поляризации принимаемых электромагнитных волн. Разработана структура адаптивной компенсации внутрисистемных помех в спутниковых системах связи. Для организации каналов адаптивного компенсатора помех разработана антенна с управляемой поляризацией. Значения параметров адаптации устанавливается управляющим процессором, что позволяет адаптировать поляризационные характеристики к изменению погодных условий и позволяет повысить надежность связи.

Проведено исследование эффективности подавления активных помех в пространственном (поляризационном) фильтре в условиях интенсивного радиопротиводействия. Проведена экспериментальная оценка показателей эффективности работы синтезированной системы помехозащиты и "штатной" системы радиолокационной станции (РЛС) 36Д6. Показано, что выигрыш в эффективности работы синтезированной схемы по сравнению со "штатной" РЛС 36Д6 в режиме ее межпачечной адаптации при значительном превышении активной составляющей над пассивной достигает 5дБ, при значительном превышении пассивной составляющей над активной выигрыш достигает 15дБ. Показано, что динамический диапазон синтезированной схемы значительно расширен относительно диапазона работы РЛС 36Д6, что обеспечивает ее работу в условиях интнсивного радиопротиводействия.

Для решения задачи преобразования импульсов Гаусса и Эйри предложен метод аппроксимирующих функций для аналитически-численного решения электродинамических задач в ограниченной нелинейной среде. Разработано специализированное программное обеспечение на платформонезависимом языке программирования. Впервые исследовано преобразование электромагнитных импульсов Гаусса диэлектрическим слоем с квадратичной нелинейностью. Впервые получено выражение для импульса Эйри в результате точного решения параксиального уравнения во временной области. Получены точные аналитические выражения для импульсов, которые отразились и прошли через плоский слой диэлектрика при нормальном падении на него имульсов Гаусса и Эйри. Показано, что вторичные импульсы являются суммой импульсов Гаусса и Эйри, соответственно со смещенными во времени аргументами. На основе полученных выражений проведено сравнение с численными результатами, полученными методом аппроксимирующих функций. Предложена схема стационарного источника импульса Эйри на основе отражения импульса Гаусса от неоднородной плоскослоистой пластины. Данный эффект может быть использован для создания импульсов Эйри при помощи статичной структуры, что в значительной мере упрощает способ его получения.

Автором диссертации исследованы особенности распространения, рассеяния и поглощения электромагнитных волн в новых нанотехнологических структурах для создания современных оптических приборов и устройств, принцип действия которых основан на использовании плазмонных резонансов. Для вычисления характеристик дальнего и ближнего электромагнитного поля в широкой полосе длин волн излучения сделаны выводы о необходимости создания спектральных методов граничных интегральных уравнений. При использовании спектральных методов Фурье-Галеркина разработаны численно-аналитические схемы и реализованы в прикладных программах, использование которых позволило решить указанные задачи и численно доказать экспоненциальную сходимость результатов.

Основными практическими результатами работы являются сформированные нелинейные узлы замен с улучшенными свойствами; оценки эффективности уменьшенных версий блочных симметричных шифров с использованием нелинейных узлов замен с разными показателями нелинейности и автокорреляции; оценки вычислительной эффективности методов вероятностного (побитового) синтеза регулярных нелинейных узлов замен m x m с заданными криптографическими показателями. Усовершенствован метод формирования нелинейных узлов замен для совершенствования блочных симметричных криптопреобразований. Предложенные решения использованы для разработки S-блоков симметричных криптопреобразований, которые могут быть применены в перспективном алгоритме блочного симметричного шифрования для повышения эффективности относительно дифференциального и линейного криптоанализа.

Разработан метод компрессии изображений без потери информации на основе динамического полиадического кодирования в многоуровневом дифференциальном пространстве. Доказано, что учет структурных закономерностей между блоками видеоданных и применение динамической модели формирования оснований полиадических систем фрагментов изображений позволяет повысить оперативность обработки для обеспечения компактного представления видеоданных. Предложенное динамическое кодирование используется для внутрикадровой обработки. Наибольшие значения коэффициентов сжатия обеспечиваются для предварительно трансформированных изображений. Показана эффективность применения построенных методов для межкадровой обработки в рамках существующих технологий сжатия. Данный подход используется как для сжатия между кадрами, так и для компактного представления базовых кадров.

Построена формальная модель словоизменения кратких имен прилагательных, которая характеризуется введением новых предметных переменных, связанных системой бинарных отношений и заданных формулами соответствующих предикатов. Модель расширяет класс задач, которые решает реляционная логическая сеть мозгоподобных структур, и дает возможность осуществлять обработку текстов в естественноязыковых системах. Общая модель словоизменения прилагательных русского языка задана формулами соответствующих предикатов, реализованных в приложении AdjNet. Получил дальнейшее развитие метод расслоения конечного предиката. На основе предложенных моделей и метода разработан программный продукт Vpoliklinike. Он позволяет осуществлять задачу диагностики заболеваний опорно-двигательного аппарата, а также позволяет врачам и врачам-интернам использовать систему для совершенствования профессиональных навыков. Теоретические результаты исследований внедрены в учебный процесс в рамках дисциплин "Теория интеллекта", "Бионика интеллекта" и "Логический анализ" для студентов специальности "Программная инженерия".

В работе получила дальнейшее развитие математическая модель процессов акустооптического взаимодействия и детектирования оптических сигналов акустооптических анализаторов спектра (АОАС) в широком диапазоне интенсивностей радиосигналов (PC), которая учитывает корпускулярные свойства процесса фонон-фононного взаимодействия и мультипликативнoe влияние помеховой составляющей регистрируемых оптических сигналов. Показано, что реализация предложенного метода при модернизации существующих АОАС позволит расширить диапазон значений энергии входных PC в десятки раз. По результатам теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по технической реализации метода. Предложена структурная схема, реализующая данный метод. При этом ограничения на применение данного метода не зависят от мощностей анализируемых PC и помех, а определяются только техническим совершенством используемой базы (в частности, аттенюаторов и ПЗС-матриц).

Впервые предложены модели объекта реакторной установки (РУ) атомной электростанции и устройства управления РУ; критерий управляемости систем, описанных математическим аппаратом сетей Петри; модель нейронного модуля переменного объема, описываемого аппаратом сетей Петри как сверхпроводник с переменным временем активизации; подход к интеллектуальному управлению РУ с использованием модульной нейронной сети; математическая модель процесса запаривания канала активной зоны реактора. Также усовершенствован математический аппарат сетей Петри путем разработки расширения и метод идентификации внутриреакторных аномалий. Получили дальнейшее развитие теоретико-вероятностные методы оптимальных статистических решений для задач моделирования, фильтрации, идентификации и оптимизации структуры и/или параметров. Разработанные в диссертации модели и методы позволяют повышать безопасность управления реакторной установкой и могут быть использованы на предприятиях ядерной энергетики.

Предложен метод вейвлет-оценивания показателя Херста для временных рядов со значительными трендовыми и циклическими составляющими, основанный на предварительном анализе спектра вейвлет-энергии и использовании пакетного вейвлет- преобразования. Усовершенствована модель мультифрактального процесса на основе биномиального мультипликационного стохастического каскада, которая позволяет получить мультифрактальный процесс с заданными параметром самоподобия и функцией мультифрактального спектра. Оценивание вейвлет-энтропии и относительной вейвлет-энтропии позволяет обнаружить разладку корреляционных свойств для нестационарных стохастических временных рядов. Результаты работы использованы для разработки и внедрения систем анализа, мониторинга, диагностики и предупреждения критических ситуаций при обработке информационных данных различной природы. Предложен алгоритм предотвращения перегрузки в телекоммуникационной сети для случая самоподобного входного трафика данных. Мультифрактальный анализ электрокардиологических сигналов может быть использован для определения функциональных изменений в деятельности сердца. Также были проведены исследования свойств некоторых сигналов, отвечающим природным явлениям, и впервые установлена их фрактальная структура.

Развиты новые методы оптимизации рисков и новая модель взаимодействия распределенной сети центров мониторинга чрезвычайных ситуаций на основе геоинформационного контекста, которая характеризуется использованием сетей, которые самоорганизуются для обмена знаниями; усовершенствована модель представления чрезвычайной ситуации в виде композиции микроситуаций с учетом связей между ними, которая, в отличие от аналогов, основана на использовании распределенной базы знаний, что дает возможность снизить время работы методов оптимизации рисков за счет использования средств распределенного вычисления; усовершенствован метод обработки и восстановления отсутствующей входящей измерительной информации на основе предварительного статистического анализа, который, в отличие от существующих, использует прецедентный геоинформационный контекст, что позволяет повысить точность восстановления отсутствующей измерительной информации.

В ходе диссертационного исследования усовершенствован итерационный метод оценки местоположения объекта на цифровом изображении на фоне помехи с неизвестными параметрами, который позволяет уменьшить среднеквадратическое отклонение оценки координат объекта со слабым блеском по сравнению с традиционными методами, основанными на аппроксимации изображения объекта гауссовой моделью. Впервые предложен метод предварительной селекции цифровых изображений объектов, который позволяет уменьшить вычислительные затраты на оценку координат объектов на цифровом изображении без потери качества обнаружения. Использование метода оценки местоположения объекта обеспечивает выигрыш до 38% по точности оценки экваториальных координат объектов со слабым блеском по сравнению с традиционными методами, основанными на аппроксимации объекта гауссовой моделью. Применение метода сложения кадров с накоплением сигнала от объекта со слабым блеском и ненулевым видимым движением позволяет увеличить количество обнаруживаемых объектов на 14–20% при использовании оптимальных значений элементов матрицы размытия. Разработанные методы успешно применены при разработке программы автоматизированного обнаружения астероидов CoLiTec, используемой в двух обсерваториях, наблюдающих астероиды (Андрушевская астрономическая обсерватория и российская удаленно управляемая обсерватория ISON-NM). С помощью данной программы к 10 декабря 2011 года было открыто две кометы и 864 астероида, отправлено в Центр малых планет 202 314 измерений.

В диссертационном исследовании получил дальнейшее развитие метод оптимизации распределения трафика в мультисервисных сетях на основе веб-ориентированной архитектуры за счет использования дополнительных элементов, которые обеспечивают маршрутизацию запросов пользователей при доступе к услуге. В качестве математического аппарата оценки эффективности ипользован метод вероятностно-временных графов и производящих функций. Усовершенствован метод реализации процедуры выбора экземпляров сервиса, который позволяет обеспечить максимальную эффективность работы системы сетевого управления мультисервисными сетями. Разработан подход к локализации неисправностей в мультисервисных сетях на основе веб-ориентированной архитектуры. Это позволило обеспечить контроль и управление неисправностями в мультисервисных сетях.

Предложенный метод определения вектора приоритетов признаков, согласования и коррекции экспертных оценок по полной матрице парных сравнений (МПС) на основе использования искусственной иммунной системы (ИИС) позволяет улучшить согласование экспертных оценок и установить более точные приоритеты сравниваемых признаков. Разработаны методы формализации нечеткой экспертной информации, полученной в результате оценивания качественных признаков и описания значений количественных признаков в лингвистических термах, что позволяет повысить адекватность как моделей экспертного оценивания, так и нечетких моделей, построенных на их основе. Иммунный подход к нечеткой классификации объектов отличается решением основных задач на этапах восстановления исходных классов и определения принадлежности объектов к классам. Представлены методы структурной и параметрической адаптации нечетких моделей на основе использования ИИС. Усовершенствованы методы клонирования и мутации антител для повышения скорости сходимости иммунных алгоритмов. Проведены экспериментальные исследования на модельных примерах и исследования на практике эффективности разработанных гибридных методов и моделей для обработки нечеткой информации в различных предметных областях.

Досліджено моделі та методи забезпечення послуг безпеки у комбінованій інфраструктурі відкритих ключів (ІВК) за рахунок використання унікальних загальносистемних параметрів та політик безпеки для багатьох користувачів. Удосконалено метод направленого шифрування у комбінованій ІВК, який дозволяє взаємодіяти користувачам, які не володіють погодженими загальносистемними параметрами, що дозволяє скоротити кількість необхідних операцій шифрування у 3 рази порівняно з прототипом. Метод генерації особистого ключа для комбінованої ІВК дозволяє збільшити показники доступності для розподіленого уповноваженого на генерацію ключів. Метод аналізу безпеки криптопротоколів відрізняється від існуючого пошуком збігів термів у попередніх сеансах протоколу з іншими учасниками, що дозволяє знайти протоколи, які не є криптоживучими.

Усовершенствованный радиометеорный метод мониторинга динамических параметров атмосферы Земли позволил создать новый класс метеорних радиотехнических систем без собственного радиопередающего устройства, которые используют сигналы эфирного телевизионного вещания как зондирующие. Это позволило развернуть систему разнесенных пунктов для радиометеорного мониторинга динамических параметров мезопаузы – нижней термосферы на базе существующей сети эфирного телевизионного вещания без ухудшения электромагнитной обстановки, значительно уменьшить расходы на проведение таких исследований и исключить негативное воздействие на окружающую среду. Экспериментальная радиотехническая система позволила впервые провести цикл измерений скорости ветра на высотах мезопаузы – нижней термосферы по сигналам телевизионного вещания. Достоверность полученных результатов доказана путем их сопоставления с данными супутника TIMED (NASA, США) и метеорной радиолокационной станции SKiYMET (обсерватория Коллм, Германия). Показано, что с доверительной вероятностью более 0,95 м можно отвергнуть гипотезу о некоррелированности сопоставляемых результатов измерений.

Проведен анализ аппаратного обеспечения метода фототерапии и определены основные параметры регулирования воздействия. Проведен анализ источников электромагнитного излучения видимого диапазона, которые могут быть использованы при построении излучателей для комплексной фототерапии, и обосновано использование светоизлучающих диодов, обладающих длительным сроком службы, большой светоотдачей и малой инерционностью. Технические испытания опытного образца лечебно-диагностического комплекса показали, что отклонение значения при регулировании мощности в диапазоне от 5 до 95% от максимальной величины не превышает 1%, отклонение периода сканирования "функции воздействия" не превышает 2%. Распределение интенсивности, формируемой излучателем, подтверждает адекватность предложенной методики. Метод адаптивного воздействия и усовершенствованные принципы биосинхронизации внедрены при разработке и производстве лечебно-диагностического комплекса в фирме "РАДМИР" ДП АО НИИРИ (г. Харьков).

Получила дальнейшее развитие модель ускоренной обработки данных многослойных нейронных сетей (МНС) в распределенной среде с виртуальными топологиями "звезда", "решетка", "полносвязный граф", позволяющая адаптировать нейровычисления МНС на высокопроизводительные архитектуры путем организации структуры виртуальных связей топологий передач данных между вычислителями. Для ускорения решения задач большой размерности впервые предлагается метод масштабирования вычислительной системы путем ускорения распределенной нейропроцедуры, который позволяет оценить продуктивность последующего повышения мощности вычислительной системы путем вычисления ускорения распределенной нейропроцедуры с учетом общего количества скалярных операций и потерь времени при обработке больших объемов данных, распределенных на каждый процессор в гетерогенной и гомогенной вычислительной среде. Проведенные вычислительные эксперименты подтвердили, что распределенная нейросетевая обработка данных позволяет значительно ускорить решение больших задач. Результаты работы использованы при решении нейросетевых задач разбраковки бесшовных труб различного назначения по качеству и прогнозирования экологической обстановки.

Вперше побудовано модель політики безпеки з доказово стійким рівнем забезпечення послуг приватності у системах обслуговування замовлень. Новизна моделі полягає у наданні доказу відсутності у системі обслуговування замовлень ідентифікатора суб'єкта доступу за рахунок застосуванням механізму групового цифрового підпису, цифрового конверту та передавання функції керування псевдонімами від адміністратора (операторів) системи обслуговування замовлень до суб'єкта послуг приватності. Запропоновано новий метод хамелеон-гешування, який грунтується на криптографічних перетвореннях у групі точок еліптичної кривої (ЕК), що дозволяє надавати криптографічну підтримку послуг приватності із експоненційним рівнем стійкості. Запропоновано вдосконалений метод електронного цифрового підпису у групі точок ЕК, що на відміну від існуючих дозволяє забезпечити криптографічну підтримку послуг приватності за рахунок використання методу хамелеон-гешування та детермінованого методу відображення бітового рядка у точку на ЕК.

Разработано программное обеспечение интеллектуальных систем, исследованы лингвистические структуры разной степени сложности. Рассмотрены методы решения логических уравнений с помощью линейных логических операторов и реляционных сетей, а также два метода формульного описания отношений с помощью алгебры предикатов и метод, основанный на замене отношений отображениями. Исследован метод явного формульного выражения однозначных отображений; метод построения графов (деревьев синтаксического подчинения) для предложений естественного языка; метод построения логической ассоциативной структуры реляционной сети, который позволяет повысить быстродействие параллельного ассоциативного поиска решений по минимальному числу таблиц. Полученные методы решения систем логических уравнений применены для построения интеллектуальных систем в ОКБ Харьковского государственного приборостроительного завода им. Т.Г. Шевченко для поддержки конструкторских решений во время создания системы CM РЭМ и в ЧП "Энергия" для создания единой информационной среды управления основным фондами и ресурсами предприятий. Теоретические результаты диссертации были использованы в учебном процессе на кафедре программного обеспечения ЭВМ ХНУРЭ при подготовке курсов лекций "Tеория интеллекта" и "Бионика интеллекта" для специальности "Программная инженерия".

Запропоновано модель задачі прийняття рішень при управлінні інтегрованими інвестиціями в умовах ризику та невизначеності. Удосконалено методи прогнозування ризику неуспішності та відхилення фактичних результатів реального інвестування від запланованих, що дозволяє підвищити точність відповідних результатів прогнозування та автоматизованість даного процесу. Отримав подальший розвиток метод прийняття рішень при управлінні портфелем цінних паперів на основі D-оцінок Руссмана, що дозволяє ефективніше управляти інвестиціями на нестабільному фондовому ринку. Розроблено систему підтримки прийняття рішень з управління інвестиціями. Ефективність застосування запропонованих методів та засобів підтверджено результатами впровадження.

В работе предложен, а также теоретически и экспериментально исследован комбинированный метод двухчастотного зондирования дисперсных сред в виде промышленных выбросов и жидких осадков, основанный на использовании априори усредненных данных о свойствах среды. Метод позволяет однозначно восстанавливать профиль параметров дисперсных сред при трехпараметрической модели распределения частиц по размерам и с учетом ослабления сигналов. Расчет характеристик рассеяния частиц проводился на основе точной теории дифракции электромагнитных волн на диэлектрической сфере (теория Ми). Численное моделирование дистанционного зондирования дисперсных сред с жидкой фазой показало, что предложенный комбинированный двухчастотный метод позволяет измерять микроструктурные и интегральные параметры жидких осадков, в том числе интенсивность, водность и концентрацию частиц, в диапазоне интенсивности 0<І<20 мм/ч. При этом экспериментальное исследование подтвердило обоснованность сделанных предположений и показало, что различие контактных и дистанционных данных зондирования интенсивности жидких осадков не превышает 15%. Предложенный метод дистанционного зондирования дисперсных сред с твердой фазой позволяет исследовать эффективный размер частиц, a также их концентрацию и удельную массу с погрешностью менее 50%. Экспериментальное исследование подтвердило эффективность предложенного комбинированного метода двухчастотного зондирования дисперсных сред с твердой фазой и показало, что различие контактных и дистанционных данных для монодисперсной среды не превышает 25%.

Проведен большой комплекс теоретических и экспериментальных исследований показателей случайности современных блочных сим-метричных шифров и случайных подстановок. Разработаны уменьшенные модели большого числа блочных симметричных шифров. Обоснованы новые показатели стойкости (доказуемой безопасности) к атакам дифференциального и линейного анализа блочных симметричных шифров (БСШ), в качестве которых предлагается рассматривать значения максимумов законов распределения XOR таблиц (полных дифференциалов) и смещений таблиц ЛАТ (линейных корпусов). Исследованы показатели случайности разработанных моделей, в качестве которых рассматривались комбинаторные свойства и показатели случайности больших прототипов. С участием автора развита математическая теория случайных подстановок в части доказательства теорем, определяющих законы распределения смещений таблиц линейных аппроксимаций.

В диссертации разработан метод для определения точности измерения координат при использовании сверхширокополосных сигналов (СШП). Метод позволяет учитывать второй нормированный временной момент, величина которого зависит от временной структуры принимаемого СШП сигнала. Получил дальнейшее развитие метод для определения количественных оценок точности измерения пространственных координат, который позволяет учитывать влияние структуры принимаемого сигнала на точность измерения координат цели сверхширокополосных радиотехничесих систем разведки и целеуказания. Предложенные методы в совокупности позволяют говорить о возможности создания радиотехнических систем разведки и целеуказания малоразмерных воздушных объектов с использованием остронаправленных сверхширокополосных антенных систем.

Проведен анализ движения зондирующего пакета акустических волн в ламинарном потоке при устойчивой стратификации атмосферного пограничного слоя (АПС), на основе которого разработана методика измерения скорости ламинарных потоков, и обоснована необходимость включения фазометров в схемы приемных устройств содаров. Получено выражение для спектра принимаемого эхо-сигнала. При анализе дифракционной задачи рассеяния электромагнитных волн на неоднородностях диэлектрической проницаемости воздуха, образующихся при прохождении акустических волн на нижнем участке трассы бистатических систем радиоакустического зондирования (РАЗ), обоснована возможность использования приближения Френеля, благодаря чему получены аналитические выражения для принимаемого сигнала в зоне бистатического приближения. Эти выражения позволяют получить расчетные данные, на основании которых можно проводить коррекцию результатов измерений и исключить методическую погрешность измерения метеопараметров на нижнем участке трассы зондирования. Дополнительно в процессе анализа выработаны требования к конструкциям антенных устройств систем РАЗ.

В диссертационной работе разработан комбинированный метод расчета параметров отклоненных лучей фазированных антенных решеток (ФАР) а также метод и алгоритмы настройки многоканальных ФАР, у которых для настройки могут быть использованы только фазовращатели, общие для всех каналов ФАР. Предложенный метод позволил практически полностью устранить ошибки пространственной ориентации равносигнального направления, обеспечил выравнивание коэффициента направленного действия (КНД) в приемных каналах, существенно сократил время и повысил качество настройки антенны, обеспечил уменьшение боковых лепестков (УБЛ) в канале с наибольшими ошибками реализации амплитудно-фазового распределения (АФР) за счет некоторого повышения УБЛ в каналах с меньшими ошибками. Впервые предложен способ и алгоритмы проведения измерений, анализа и обработки данных, позволяющие получить несмещенные оценки технического состояния и параметров ФАР коммутационным методом и снимающие существующее ограничение в алгоритмах обработки в части гипотезы о неизменности амплитуды сигнала при переключении дискретов фазовращателя.

Автором диссертационного исследования разработан метод уменьшения времени передачи данных в беспроводной сети, который основывается на учете количества и длительности интервалов чрезмерной загрузки процессоров маршрутизаторов сетей на основе коммутации пакетов, что позволяет увеличить интенсивность обслуживания трафика. Также разработан новый метод перераспределения пропускной способности в беспроводной сети, учитывающий свойства фрактальности потоков трафика, позволяющий уменьшить время передачи данных и количество потерянных пакетов в беспроводной сети. Усовершенствован метод уменьшения загрузки буферной памяти маршрутизатора, что позволяет уменьшить длительность периодов неполной загрузки процессоров и приводит к ускорению процесса передачи даннях в беспроводной сети за счет реализации возможностей разгрузки буферной памяти маршрутизатора на соответствующих временных интервалах.

Основными результатами работы являются: новая аппаратно-ориентированная модель параллельного вычисления булеана, которая характеризуется использованием процессорной Хассе-структуры для векторно-логического анализа данных; автоматная модель комбинационного устройства, ориентированная на решение практически полезных задач; аппаратное моделирование функциональностей цифровых проектов на основе использования Programmble logic device (PLD), что дает возможность существенно повысить быстродействие верификации программных моделей. Усовершенствованы: кубитная модель данных; суперпозиционный метод синтеза кубов функциональностей; метод оценивания эффективности вычислительных структур на основе использования графовой модели межсоединений функциональных блоков, дающий возможность определять качество топологических архитектур цифровых систем на кристаллах. Аппаратный прототип квантового вычислителя на основе программируемой логики позволяет существенно (х10-х100) повысить быстродействие оптимального поиска покрытий в задачах дискретной оптимизации. Верификация моделей, методов и архитектуры квантового вычислителя позволяет использовать их в качестве компонентов инфраструктуры сервисного обслуживания и встроенного ремонта цифровых систем для существенного (5%) повышения качества System-on-a-chip (SoC).

В диссертации определены параметры метеорных следов путём идентификации архивных графических образов их амплитудно-временных характеристик (АВХ) с использованием радиолокационных методов. Получена возможность восстановления координат метеорного радианта в неполной радиолокационной информации. Предложен упрощённый метод преобразования графических образов метеорных АВХ в форму, пригодную для математической обработки, что позволяет автоматизировать этот пpoцесс и сократить его время. Получил дальнейшее развитие метод численного определения параметров математической модели метеорной АВХ. Предложен способ проверки разработанных методов с использованием имеющегося архивного материала (без проведения дорогостоящих экспериментальных исследований). Практически реализованы алгоритмы распознавания и преобразования в цифровую форму графических образов метеорных АВХ. Экспериментально подтверждено, что погрешность определения составляющих скорости метеорной частицы при использовании предложенных методов не превышает 10% от значений, полученных с использованием полной радиолокационной информации. Приняты меры по сохранению архивных данных миллионов радиолокационных метеорных регистраций, что дает возможность научной общественности получить уникальную информацию о распределении метеорного вещества в Солнечной системе.

В работе развита нелинейная трехмерная теория комбинированных электронно-волновых систем О-типа с учетом релятивистских скоростей электронов, неоднородного магнитостатического поля, которое фокусирует электронный поток, многослойной структуры пучка заряженных частиц и других факторов, оказывающих непосредственное влияние на характеристики приборов миллиметрового (мм) и субмиллиметрового (субмм) диапазона. Показано, что коэффициент усиления в секционированной системе увеличивается при изменении расположения замедляющей системы относительно электронного потока. Рассмотрены двухкаскадные схемы с нерезонансным модулятором и резонансным выходным каскадом. Выявлены два варианта периодических структур: фотонно-кристаллическое волокно и волновод, сформированный линейным дефектом двухмерной периодической структуры, состоящей из элементов цилиндрической формы. С помощью свободно распространяемого программного пакета MIT Photonic Bands (МРВ) рассчитаны дисперсионные характеристики и пространственное распределение амплитуды и энергии электрического поля для собственных режимов фотонно-кристаллической структуры, соответствующих запрещенным зонам. Впервые исследованы энергетические характеристики многомерного взаимодействия ленточных электронных потоков с полями локализованных мод фотонно-кристаллических волноводов в перспективных приборах терагерцовой вакуумной электроники.

Автором исследования обосновано применение естественной информационной избыточности с использованием матричных биномиальных двоичных чисел с целью повышения быстродействия и помехоустойчивости компонентов цифровых устройств. Получил дальнейшее развитие метод синтеза матричных биномиальных счетных устройств, в котором для построения счетных устройств использованы универсальные ячейки памяти, в которых организовано параллельный перенос сигналов по столбцам матрицы, что повысило быстродействие счетных устройств. Разработана имитационная модель, с помощью которой доказана достоверность аналитических выражений. Предложен метод выбора оптимальных параметров матричных биномиальных компонентов для обеспечения заданной помехоустойчивости при минимальных аппаратурных затратах. Разработаны и обобщены методы синтеза матричних биномиальных компонентов с проверкой на четность. Разработана модель оценки помехоустойчивости этих компонентов. В результате анализа вероятностных характеристик выявлено, что использование проверки на четность позволяет повысить помехоустойчивость матричных биномиальных компонентов до 5 порядков.

Диссертационная работа посвящена разработке единого подхода к построению корреляционной теории нестационарных векторных случайных функций, основанной на треугольных моделях и спектральных разложениях несамосопряженных или неунитарных операторов в гильбертовом пространстве, и позволяющей моделировать векторные нестационарные процессы и последовательности по спектру. Автором введены новые характеристики нестационарности. Установлена тесная связь нестационарных случайных векторных функций с несамосопряженными или неунитарными операторами, которые дают операторное представление соответствующего векторного случайного процесса или последовательности. Построена корреляционная теория нестационарных векторных случайных процессов конечного ранга нестационарности, использующая треугольные модели диссипативных несамосопряженных операторов, и получены представления для корреляционных матриц, инфинитезимальных корреляционных матриц и матриц корреляционных разностей некоторых классов нестационарных векторных случайных процессов и последовательностей. Даны спектральные разложения соответствующих случайных функций с использованием теории линейных систем, ассоциированных с операторными узлами или комплексами. Построен новый класс нестационарных случайных векторных процессов бесконечного ранга нестационарности, для описания которых введены специфические характеристики нестационарности и получены соответствующие спектральне разложения.

Обоснована целесообразность создания персонализированной поисковой системы с возможностью генерирования адаптивных Web-страниц с учетом актуальных интересов пользователей. Разработан метод формирования и оценки структурных характеристик Web-документов, основанный на использовании кластерного анализа и нечеткой логики, что позволяет создавать персонализированный рейтинг электронных источников информации. Разработан метод семантического поиска и анализа информации, основанный на использовании социальных индексов, количественно характеризующих уровень значимости Web-документов для пользователей с различными интересами. Предложена архитектура и схема формирования базы знаний экспертной поисковой системы с использованием современных технологий (OWL, Dublin Core), что способствует быстрому выводу релевантных результатов поиска в виде списка Web-документов согласно запросу пользователя с учетом его интересов в рамках заданной предметной области. Разработанные методы были программно реализованы и использованы для ряда практических внедрений.

Досліджуються експериментальні зразки лабораторних, наземних, літніх і радіоастрономічних вимірювальних систем та їх ключових вузлів. З'ясовані нові особливості та ефекти радіотеплового випромінювання розповсюджених типів земного покриву й атмосфери у міліметровому діапазоні хвиль. Запропоновані й обгрунтовані із залученням модельних вистав гіпотези, що пояснюють взаємозв'язок геофізичних процесів і їх радіофізичних проявів. Розвинуто методи й алгоритми обробки й інтерпретації результатів дистанційного зондування навколишнього середовища. Забезпечено впровадження отриманих результатів апаратурного, алгоритмічного й загальнофізичного характеру в зацікавлених організаціях Національної Академії Наук України та Міністерстві освіти і науки, молоді та спорту України.

Исследованы предпосылки создания мозгоподобных структур, работающих по принципам мозга, и их реализация на языке алгебры конечних предикатов. Разработан метод расслоения конечного предиката, который осуществляет переход к модели мозгоподобной структуры, представленной реляционной сетью. Усовершенствована звуковая морфологическая модель склонения полных непритяжательных прилагательных русского языка за счет введения потенциальных словоформ и учета беглости последнего звука основы. Данная модель позволяет выполнять автоматизированный аналіз грамматической структуры текста. Исследован метод нулевого прибора и логической идентификации. Процесс выявления аномалий металлургического оборудования автоматизирован и внедрен в программную систему по магнитному мониторингу. Теоретические результаты исследований внедрены в учебный процесс в рамках дисциплин "Бионика интеллекта" и "Логический анализ" для студентов направления подготовки "Программная инженерия".

У дисертації удосконалено методику розрахунка коефіцієнту готовності запитальних систем спостереження при передачі польотної інформації з урахуванням наявності хаотичних імпульсних завад у каналі відповіді, яка дозволяє оцінити показники завадостійкості запитальної системи спостереження у реальних умовах завадової обстановки; розроблено пропозиції щодо збільшення кількості передаваємих розрядів польотної інформації при використанні існуючого стандарту передачі; обгрунтовано структуру та визначено тип модуляції сигналів передачі інформації в запитальних каналах передачі польотної інформації.

В диссертационном исследовании усовершенствован способ фазовой синхронизации пространственно разнесенных генераторов и создана на его основе автономная система синхронизации генераторов фазовых измерительых систем, что имеет повышенную точность за счет учета флуктуаций параметров тропосферного канала связи, а также оптимизации параметров радиосигнала. При этом было достигнуто среднеквадратическое отклонение разности фаз опорного и подстраиваемого генераторов менее чем 0,4 градуса при отноошении сигнал-шум на выходе приемника 28 дБ. Создана лабораторная установка для измерения мгновенной разности фаз опорных генераторов, что отличается тем, что в ее состав входит имитатор радиоканала, состоящий из управляемого аттенюатора, управляемого радиочастотного фазовращателя и генератора псевдослучайного сигнала. Наибольшее влияние на исследуемую систему синхронизации генераторов оказывает фазовый шум с полосой частот от 0 до 7,6 Гц. Проведенные эксперименты подтвердили достоверность разработанных в диссертации научных положений.

С помощью экспериментального и компьютерного моделирования исследованы особенности потерь энергии и светособирания для сцинтилляционных детекторов (СД). Исследование особенностей прохождения излучения и света сцинтилляций в гетерогенных сцинтилляторах (ГС) позволило применить в комбинированных детекторах (КД), предназначенных для одновременной регистрации B - и Y- излучения, ГС с уменьшенным числом границ раздела фаз. Это обеспечило более полное поглощение энергии частиц в фазе сцинтиллятора и увеличило прозрачность ГС за счет уменьшения рассеяния света сцинтилляций на межзеренных границах. Впервые исследованы температурные зависимости для сцинтилляторов разных типов. Разработан новый сцинтиллятор LiPO_2(Bi) для регистрации тепловых нейтронов. Определены его абсолютный световой выход (4000 фотонов/MeB), спектр радиолюминесценции (L_max = 630нм), время высвечивания (3мкс), концентрационная и температурная зависимость светового выхода для частиц с разной плотностью ионизации.

Исследованы и разработаны методы обработки многомерных временных рядов с помощью гетерогенных нейронных сетей. Также уделено внимание новому подходу вычислительного интеллекта – резервуарным вычислениям. Предложена многомерная модификация нео-фаззи-нейрона, имеющая улучшенные аппроксимирующие свойства и методы обучения, которые характеризуются простотой реализациии и позволяют обеспечить меньшую вычислительную сложность за счет существенного сокращения количества функций принадлежности. Получила развитие архитектура нейро-компрессора на основе многомерного персептрона "бутылочное горлышко" и нео-фаззи сети встречного распространения, что позволило осуществлять прогнозирование временных рядов пониженной размерности без потери связей внутри данных. Метод сегментации многомерных временных рядов, основанный на методе нечеткой кластеризации и отличающийся процедурой настраивания центроидов, позволил осуществлять сегментацию данных врежиме online.

В диссертационной работе решена внешняя задача электродинамики об излучении криволинейного диполя Герца, представляющего собой элемент дуги окружности, длина которого намного меньше длины волны. Установлено, что при расчетах электромагнитных полей коротких линейных антенн бегущей волны модель диполя Герца является хорошей аппроксимацией для антенн с относительными размерами до 0,03 длины волны. Показано, что чем больше электрическая длина проволочной антенны, тем меньше протяженность области ее ближних реактивных полей. Методом векторных потенциалов решена внешняя задача электродинамики и изучены волновые процессы излучения круглых и прямоугольных рамочных антенн, возбуждаемых током бегущей волны в ближній и промежуточной зонах излучения.

Разработаны методы нелинейной устойчивой фильтрации сложных помех смешанного аддитивного, мультипликативного и импульсного вида в условиях нестационарности и априорной неопределенности сигнально-помеховой ситуации и двигательных артефактов с неизвестными свойствами, присутствующих в биомедицинских сигналах. Показано улучшение локальных и интегральных показателей качества фильтрации по критериям среднеквадратической ошибки (СКО) и среднемодульного отклонения; существенное (в единицы-десятки раз) повышение точности оценок параметров экстремумов в условиях нестационарого шума и наличия выбросов; обеспечение высоких интегральных показателей эффективности фильтрации сигнала электрокардиограммы (ЭКГ) по критериям СКО и отношения сигнал-шум при воздействии различного уровня гауссовых аддитивных и смешанных аддитивных и мультипликативных помех. Предложен новый метод автоматического устранения низкоамплитудных артефактов с неизвестными свойствами в одноканальном сигнале ЭКГ, использующий векторную нелинейную фильтрацию. Разработан адаптивный векторный нелинейный фильтр с усеченным усреднением данных в скользящем окне, который в результате применения статистического критерия проверки сомнительных вариант устраняет только реализации исследуемого процесса с артефактами, подавляет шум, сохраняя одиночные изменения структуры сигнала.

В ходе диссертационного исследования разработаны методы компе-нсации ошибок измерений и обеспечения устойчивой работы оптического дальномерного устройства в условиях флуктуаций амплитуды и нелинейных искажений сигнала, обусловленных динамическими изменениями пространственного положения протяженных объектов с неоднородной неплоской поверхностью и существенными колебаниями уровня фона. Предложено для компенсации ошибок измерений в таких условиях формировать поправки, учитывающие амплитудные изменения сигнала и характерные для нелинейных искажений признаки. Разработана математическая модель процесса формирования поправок, которая описывает зависимость ошибок измерений от текущих параметров принятого импульса и характеристик измерительного тракта. Внедрена имитационная модель импульсного оптического даль номерного устройства с имитацией флуктуаций параметров сигнала и шума и динамической компенсацией ошибок измерений при обеспечении устойчивой работы в условиях существенных колебаний уровня фона. Представлены рекомендации по построению макета такого устройства и оценены его основные параметры. Проведены экспериментальные исследования макета. Показано, что применение разработанных методов компенсации ошибок измерений в условиях флуктуаций амплитуды и искажений принимаемых сигналов обеспечивает высокую точность, ограниченную только временным разрешением используемого типа измерителя временных интервалов.

Розроблено математичну модель словозмінної класифікації частин мови італійської мови та математичних моделей у вигляді логічних мереж словозміни дієслів української мови та іменників італійської мови для підвищення ефективності обробки інформації в природномовних системах. Запропоновано і досліджено модель флексійної обробки дієслів української мови у вигляді логічної мережі, яка характеризується системою бінарних відношень та формулами відповідних предикатів, що дало можливість реалізовувати їх на програмно-алгоритмічному рівні та використовувати для автоматичного вирішення задач аналізу, синтезу та нормалізації словоформи. Також набув подальшого розвитку метод знаходження n-го лінійного логічного перетворення для побудови ланцюгів в лексикографічній системі електронних тлумачних словників. Це дало можливість уникнути тавтології та циклічних посилань для корегування словникових статей в лексикографічній системі тлумачного типу.

На основі опису пасивних схем за допомогою n-параметра створено універсальну математичну модель та визначено аналітичні залежності для активних схем різної складності. Здійснено розгляд багатокаскадних підсилювачів з розробкою моделі їх функціонування. Обгрунтовані оцінки якості та наведені порівняльні таблиці, встановлені правила розрахунку похибок та m-каскадного підсилювача. Удосконалення опису класичної системи перетворення сигналів дозволило встановити дійсні причини виникнення похибок, що визначило шляхи подальшого підвищення точності. Наведені методи побудови нових електронних схем з урахуванням впливу зовнішніх факторів, що забезпечило створення аналогових компонентів наносхемотехнічного рівня. Достовірность теоретичних положень, результатів досліджень підтверджується розрахунками, моделюванням та макетуванням реальних схем.

Разработан метод структурного и параметрического синтеза гетерогенной оптической сети с кольцевой топологией магистрального сегмента; метод синтеза оптической транспортной сети Wavelengts Division Multiplexing (WDM) с оптическими конверторами; метод структурного и параметрического синтеза транспортной сети IP/MPLS, наложенной поверх оптической сети; метод определения маршрутов и распределения в транспортной сети IP/MPLS, наложенной поверх оптической сети с учетом наличия в информационных потоках эффекта самоподобия. Разработанные методы позволяют получить более эффективную структуру оптической транспортной сети по техническим и экономическим показателям.

Разработана модель метеорного радиоканала, основанная на эвристическом решении дифрационной задачи при рассеянии сигнала на ионизированном метеорном следе. На ее основе получено новое аналитическое выражение, позволяющее рассчитать мощность когерентной компоненты рассеянного сигнала и описать особенности наблюдаемых дифракционных колебаний ее уровня. Имитационное моделирование позволило оценить изменение интенсивности рассеянного сигнала во времени и обосновать целесообразность применения для метеорной радиосвязи широкополосных шумоподобных сигналов и разделения каналов. Предложен и исследован метод обнаружения метеорного следа и синхронизации сложных сигналов, передаваемых по метеорному радиоканалу. В нем не используется пороговый обнаружитель и обеспечивается возможность эффективной работы в условиях воздействия негауссовских помех и интерференционных замираний.

Рассмотрена модель представления сущностей средствами объектно-реляционной модели данных, которая позволяет задавать и поддерживать ограничения целостности на уровне логических структур. Введено понятие искусственного атрибута, что позволило выделить важное свойство объектно-реляционной модели данных – возможность явного задания ограничений предметной области на уровне структур отношений. Усовершенствована операционная спецификация объектно-реляционной модели данных. Усовершенствован метод проектирования концептуальной схемы базы данных на основе модели "сущность – связь", а также метод проектирования даталогических структур баз данных. Также была разработана информационная технология проектирования баз данных. Приведены результаты практического применения результатов диссертационного исследования при разработке информационно-аналитической системы в прокуратуре Харьковской области.

Впервые автором предложен метод выбора оптимальных проектных вариантов построения радиосети мобильной связи с учетом совокупности показателей качества на этапе планирования сотовых сетей мобильной связи (ССМС). Также получил дальнейшее развитие метод сетевого трафика при планировании ССМС. Разработан специализированный программный комплекс, который программно реализует предложенные методы выбора оптимальных проектных вариантов с учетом совокупности показателей качества на номинальном этапе планирования ССМС. Это дает возможность проводить автоматизированное проектирование ССМС, что сокращает длительность и стоимость планирования. Основные научные и практические результаты работы использованы при выполнении научно-исследовательской работы и в учебном процессе кафедры "Сети связи" Харьковского национального университета радиоэлектроники, что подтверждено двумя актами внедрения.

Удосконалено метод електронного цифрового підпису (ЕЦП), який визначено у Національному стандарті ДСТУ 4145:2002. Він відрізняється від прототипу зміною функції ґешування повідомлення на функцію створення доданої збитковості, що дозволяє зменшити обсяг ЕЦП для групи повідомлень, в залежності від характеристик повідомлення. Використовується повне відновлення повідомлення з цифрового підпису, а заданий рівень стійкості можна досягти з використанням меншого обсягу повідомлення. Запропоновано метод захисту від атаки повного розкриття за відомими результатами криптографічних перетворень, яка здійснюється за умови підміни апаратного засобу криптографічного захисту інформації (КЗІ), що ґрунтується на модифікації алгоритму автентифікації ISO/IEC 9798-6 6.2, шляхом зміни криптографічних перетворень з симетричних на перетворення з відкритим ключем, для обміну користувача з третьою довіреною стороною, що дозволяє забезпечити безпечний розподіл апаратних засобів ЕЦП. Досліджено уразливість апаратних засобів ЕЦП, які використовують Digital Signature Algorithm (DSA) подібні схеми цифрового підпису, до підміни засобу до етапу персоналізації.

Проанализированы основные методы и способы формирования числовых случайных последовательностей и пути их реализации. Показаны истинные генераторы случайных и генераторы псевдослучайных последовательностей, способы оценки качества реализуемых ими последовательностей. Разработана модель метеорного радиоканала, позволяющая моделировать случайные характеристики метеорных следов и получать их законы распределения. Оценена производительность способов, в среднем равная 15–20 бит на один метеорный след (для каждого способа), а также работоспособность каждого способа, равная 1000 бит в час. Случайные последовательности формируются одновременно в двух разнесенных на расстояние до 2000 км пунктах связи. Сформированные последовательности не могут быть перехвачены посторонним вследствие уникальности свойств метеорного радиоканала. Экспериментально подтверждено, что интервалы между метеорными следами могут использоваться для формирования числовых последовательностей. Последовательность, полученная улучшенным образом, может быть использована для формирования секретных ключей.

Разработан новый подход к созданию моделей для оценки защищенности цифровой системы передачи информации (ЦСПИ) на основе Single-pair-High-speed Digital Subscriber Line (SHDSL) технологий с применением теории матриц и математических средств системы Matrix Laboratory (MATLAB). Впервые создана имитационная модель, учитывающая наличие отводного канала с электрической связью. Также представлена модель для частотного анализа и оценки влияния на легитимный канал ведомственной системы связи (ВСС) при непосредственном подключении к линии связи аппаратуры нарушителя на основе матричного описания проводного канала с использованием S-параметров. Обоснованы способы повышения защищенности ЦСПИ, основанные на полученных в работе результатах по оценке частотных характеристик коэффициентов передачи и отражения (S11 и S22) в кабельных линиях связи (КЛС), по применению фильтров типа "приподнятого косинуса".

Предложен метод построения кусочно-гладких самоорганизующихся карт Кохонена путем аппроксимации кусочно-линейных самоорганизующихся карт Кохонена кубическими параметрическими сплайнами. Получены соотношения для построения прямоугольных и гексагональных кусочно-гладких самоорганизующихся карт Кохонена. Разработан метод отображения многомерных данных на одномерную кусочно-гладкую самоорганизующуюся карту Кохонена. Проведенные вычислительные эксперименты подтвердили эффективность использования кусочно-гладких самоорганизующихся карт Кохонена для визуализации большого количества многомерных данных. Результаты работы использованы при решении задачи оценки рисков кредитования банками компаний на рынке полимеров из стран СНГ, а также при решении задачи эффективного планирования и разработки тарифов оператора мобильной связи ОАО "Укртелеком".

Разработаны методы и средства анализа источников высокоэнергетического рентгеновского y-излучения в широком диапазоне параметров последних по интенсивности, энергии фотонов и геометрическим характеристикам с помощью детекторов на основе CdTe и CdZnTe. Рассмотрены особенности работы детекторов в режиме радиометрии и спектрометрии. Предложена оптимизированная схема предусилителя для работы с CdTe(CdZnTe) детекторами. Представлен разработанный метод фотоядерного конвертера для измерения профиля потока высокоэнергетичных фотонов. Для дистанционного автоматического измерения распределения активности был разработан и изготовлен специальный прибор – гамма-сканер. Принцип работы прибора основан на регистрации 2D распределения поверхностной активности при помощи линейки из 16-ти заколлимированных детекторов на основе CdZnTe.

У дисертаційній роботі побудовано математичні моделі для декількох типів задач динаміки тонких пружних пластин у рамках моделі Кірхгофа, а саме для першої та другої основних задач динаміки тонких пружних пластин, контактної задачі, задачі зі змішаними крайовими умовами та задачі динаміки тонких пружних пластин, що послаблені тріщинами. Підхід до розв'язання всіх цих задач грунтується на зображенні їхніх розв'язків поверхневими потенціалами простого та подвійного шарів, що будуються на основі фундаментального розв'язку рівняння коливань тонкої пружної пластини. Дослідження розв'язності отриманих систем граничних рівнянь проводиться за допомогою переходу до перетворень Лапласа за змінною часу у цих системах, а також у вихідних задачах. Таким чином, використовуючи результати про розв'язність еліптичних задач з параметром, а також вивчивши властивості відповідних операторів Пуанкаре-Стєклова, вдалося довести теореми про однозначну розв'язність вихідних систем граничних рівнянь у однопараметричних шкалах просторів соболєвського типу. Системи граничних інтегральних рівнянь чисельно розв'язуються з використанням кусково-сталої апроксимації

Обоснована целесообразность и практическая возможность применения математического аппарата теории непрерывного вейвлет-преобразования при построении системы автоматической диагностики элементов газотурбинных двигателей (ГТД) с улучшением показателей признаков износа. Предложен метод построения банка фильтров на основе комплексного вейвлета Морле. Также усовершенствован метод анализа огибающей высокочастотной случайной вибрации, что позволяет выделить большее количество характеристических частотных составляющих вибрационных сигналов за счет выделения не только гармонических, но и импульсных составляющих сигнала, что дает более четкие признаки отклонения текущего состояния элементов двигателя от нормального состояния. Разработанная в диссертации программа, реализующая предложенные методы, позволяет определить техническое состояние переднего редуктора двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ. Модели диагностирования узлов ГТД позволяют выявлять износ деталей на болем ранних этапах развития дефектов и следить за их развитием.