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.

Для решения проблем структурного и параметрического синтеза мультисервисных наложенных телекоммуникационных сетей автором диссертационной работы предлагается использовать математическую модель структуры современной телекомуникационной системы, представленную в виде многослойного графа. Также предложены методы параметрического синтеза мультисервисных телекоммуникационных систем, которые базируются на использовании моделей самоподобных процессов. Использование этих методов позволило повысить точность решения задачи параметрического синтеза телекоммуникационных систем и качество обслуживания. Разработаны методы структурного синтеза мультисервисных телекоммуникационных систем на разных участках сети NGN.

На основании результатов экспериментального исследования базового метода Random Early Detect (RED) в диссертации была предло-жена адаптивная процедура отбрасывания пакетов AD-RED ( with adaptive parameters tuning), предполагающая два адаптационных параметра – знаменателя граничной вероятности отбрасывания и экспоненциального весового коэффициента очереди. Как показали ре-зультаты имитационного моделирования, процедура Ad-RED позволяет повысить эффективность функционирования сети по сравнению с базовой процедурой RED по скоростному показателю (полезная пропускная способность на прикладном уровне) в среднем на 10% , а по эффективности передачи даннях – на величину до 4%. Применение процедуры RED+КВ(with Kalman-Busy filter) позволило повысить полезную пропускную способность сети на прикладном уровне на величину до 9–14% и эффективность передачи данных на 4–5%, особенно в условиях нестационарного сетевого трафика. Метод адаптивного активного управления очередью узла транспортной телекоммуникационной сети на основе оценок случайных процессов позволяет повысить пропускную способность на прикладном уровне не менее, чем на 10–14% и сократить объем передаваемой повторяю-щейся информации не менее чем на 4%, особенно в условиях нестационарного сетевого трафика.

В диссертации разработан метод оценки риска развития профессионально обусловленных заболеваний на основе анализа индивидуальных и групповых факторов риска. На основе информационных технологий построена медицинская система с целью оценки риска развития профессионально обусловленных заболеваний, повышения достоверности диагностирования состояний здоровья и эффективности профилактических осмотров рабочих и служащих в условиях медсанчасти предприятия химико-фармацевтической отрасли. Формализована задача и синтезирован метод обработки биомедицинской информации. Построена продукционная модель системы оценки риска развития профессионально обусловленных заболеваний с использованием математического аппарата нечеткой логики. Разработана информационная структура, алгоритмическое и программное обеспечение системы оценки риска развития профессионально обусловленных заболеваний и выполнена ее тестовая проверка. Метод определения критического стажа и алгоритм оценки возможности снижения уровня риска в условиях вредного производства дает возможность использовать полученную информацию в качестве рекомендаций при проведении профосмотров, а также при заключении медицинского страхового полиса на предприятии.

В диссертации решена задача усовершенствования средств управления трафиком в Internet Protocol/ MultiPritocol Label Switching (IP/MPLS)-сетях в условиях реализации многопутевых стратегий маршрутизации от источника путем разработки соответствующих математических моделей и методов для повышения производительности и масштабируемости телекоммуникационных сетей (ТКС) в целом. Получила дальнейшее развитие потоковая модель и усовершенствован двухуровневый метод иерархическо-координатной маршрутизации в MPLS-сети с поддержкой технологии Traffic Engineering (TE). Новизна модели и метода состоит в обеспечении согласованного расчета маршрутных переменных и переменных, отвечающих за распределение пропускной способности трактов передачи в интересах пользовательского трафика того или иного класса обслуживания; в использовании принципа прогнозирования взаимодействий при оптимизации процесса многоуровневого управления трафиком в сети. Предложенные решения могут быть положены в основу перспективных протоколов маршрутизации, алгоритмов приоритезации, распределения и резервирования пропускной способности трактов в IP/MPLS-сетях.

Автором диссертации исследованы методологические основы создания автоматизированной системы проектирования (САПР) территориально-распределенных систем обслуживания (ТРСО), в которые вошли общие структуры методов решения задач проектирования, метод прецедентного проектирования, метод получения проектных решений в условиях многокритериальности и неопределенности исходных данных. На этой основе синтезированы аналитические модели приближенного определения проектных параметров территориально-распределенных систем обслуживания на ранних этапах проектирования. Для получения более точных результатов предложен и реализован аналитико-имитационный метод. Имитационная модель синтезирована на основе метода Монте-Карло на языке программирования General Purpose System Simulation (GPSS). Проведены расчетные вычисления для экспериментальной проверки методов учета разных видов неопределенности при решении задач многокритериальной оптимизации и проверки аналитико-имитационного определения проектных параметров ТРСО.

В результате проведенного анализа интеллектуальных методов обработки полутоновых изображений, который выявил недостатки, связанные с проблемами обработки изображений большой размерности и недостаточной скоростью обработки, получила дальнейшее развитие обобщенная модель процесса обработки полутоновых изображений, которая позволяет классифицировать кадры видеопотока путем отнесения каждого из классов и представляет собой процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, накопления, обработки и передачи потока или отдельного кадра для классификации объектов на изображении. Впервые предложен метод ускоренной скелетонизации бинарного изображения на основе битовых масок, который позволяет уменьшить количество информации и упростить вычислительные процедуры на следующих этапах обработки изображений. Ярусно-параллельные модели строчной и блочной обработки полутоновых изображений любым количеством вычислителей позволяют ускорить процесс классификации.

В диссертационной работе усовершенствованы методы совместного анализа показателей качества передачи фрагментов речевого трафика на пакетном и контентном уровнях, учитывающих основные особенности кодирования, декодирования и передачи речи в сетях с пакетной коммутацией. Разработан фонемный метод определения спектрально-временных характеристик речевых фрагментов, переданных в сетях с пакетной коммутацией, с исключением временных интервалов, соответствующих утерянным пакетам. Также усовершенствован метод VqMon-Wavelet (VqMW) совместного анализа показателей качества передачи речевого трафика на пакетном и контентном уровнях, впервые учитывающий совместное воздействие групповых потерь, группировок потерь и джиттера сетевой задержки в периоды речевых активностей и пауз. Метод обнаружения интервалов группировки потерь речевых пакетов по пакетным сетям усовершенствован с использованием кодеков с подавлением пауз речи и компенсацией потерь. Разработанные методы позволяют существенно повысить точность оценок спектрально-временных характеристик речевых фрагментов, в том числе достигнуть потенциальной точности оценок частот формант по фрагментам речевых сигналов, передаваемых в сетях с пакетной коммутацией.

В процессе диссертационного исследования рассмотрены основные характеристики и достижения при создании кремниевых фотопреобразователей. Создана и реализована новая численно-аналитическая модель гетероструктур на основе аморфного и монокристаллического кремния (ГАМК), позволяющая проводить расчеты дифференциальных и интегральных характеристик фотопреобразующих структур с учетом плотности состояний в щели подвижности гидрогенизированного аморфного кремния, базирующаяся на решении кинетического уравнения и уравнения Пуассона. Данная система уравнений решается методом крупных частиц. На основе предложенной численно-аналитической модели создан пакет программ моделирования, позволяющий проводить ряд исследований аморфных кремниевых структур и ГАМК, в результате которых были выявлены зависимости основных фотоэлектрических характеристик от их конструктивных параметров.

Впервые предложена и обоснована гибридная модель оценивания пространственно распределенных объектов, которая интегрирует развитые модели, основывающиеся на нечетких раскрашенных сетях Петри, модели процессов детерминированных, вероятностных и нечетких баз знаний и логику их взаимодействия. Предложена информационная технология оценивания состояния объекта с использованием гибридной модели, методов поэтапного анализа пространства состояний модели и настройки функций принадлежности, которая учитывает знания экспертов о предметной области и множество определяющих факторов. Эффективность предложенных моделей, методов и информационных технологий при решении задач оцени-вания состояний сложных пространственно распределенных объектов, оперативного анализа и оценивания территорий, принятия решений в знаниеориентированных технологиях, была подтверждена практическими результатами.

Метою дослідження є розробка моделі та методів верифікації знань, що вилучаються з розподілених різнорідних джерел, шляхом доведення їх достовірності згідно з концепцією Semantic Web для інтелектуалізації Web-контенту. Вперше розроблено метод сематичної верифікації знань, який полягає в обгрунтуванні достовірності знань, поданих у Web-просторі за допомогою онтологічної моделі, на основі аналізу інформації, яка автоматично вилучається з розподілених різнорідних джерел, що дозволило підвищити рівень довіри до Web-контенту. Також розроблено метод інтерпретації верифікаційних елементів, який полягає у визначенні еквівалентності деревоподібних структур з урахуванням семантики вузлів. Це дозволило класифікувати онтологічні знання за способом їх виведення та віднаходити зміни в механізмах виведення знань.

Метою дослідження є розробка нових та удосконалення існуючих методів генерування псевдовипадкових послідовностей на основі застосування криптоперетворень в групах точок ЕК, багатомодульних перетворень та функцій гешування, які задовольняли б вимогам випадковості, рівноймовірності, незалежності й однорідності, мали необхідний рівень гарантій, включаючи необоротність, нерозрізнюваність та непередбачуваність.

Автором диссертации предложена модель оперативного поиска решений со сменой маршрута, которая учитывает критерии времени, материальных потерь, минимальных рисков и реализует активно управляемую стратегию с направленной эволюцией в комбинации с "муравьиноподобной моделью". Это позволило сократить время принятия оперативных решений для выбора маршрута транспортирования опасных грузов в условиях возникновения чрезвычайных ситуаций. Получил дальнейшее развитие метод расчетов рисков возникновения чрезвычайных ситуаций при транспортировании опасных грузов, который, в отличие от существующих, на первом этапе учитывает обобщенные данные по грузопотокам, на следующем – конфигурацию транспортной сети, геоинформационную привязку, далее – сценарии известных чрезвычайных ситуаций, что позволяет рассчитать допустимую скорость движения опасных грузов, их количество на дуге графа и вероятность возникновения "каскадного" распространения чрезвычайных ситуаций.

Разработана соответствующая методика, которая позволяет сократить время и стоимость создания новых систем сетевого управления, а также телекоммуникационных протоколов за счет использования формальных моделей на каждом этапе жизненного цикла для поиска ошибок. Использование нейронных сетей позволяет повысить точность анализа состояния сети, а также решить задачу его прогнозирования без повышения требований к производительности вычислительных ресурсов. В работе также рассмотрены методы повышения надежности и доступности услуг в мультисервисных сетях.

Предложен новый метод адаптивной модуляции, который получил название "Адаптивная модуляция в каналах Multi Input Multi Output (MIMO)". Метод заключается в одновременном использовании различных типов многопозиционной модуляции в различных каналах MIMO в зависимости от затухания в них. Система связи с адаптацией в каналах MIMO менее чувствительна к изменению скорости терминала, что важно для мобильных систем связи. Предложена модель системы управления передающими устройствами каналов MIMO, в которой для оценки матрицы канала применяется фильтр Калмана. Достоверность научных результатов и выводов доказана путем имитационного моделирования и эксперимента на реальном оборудовании.

В диссертации разработаны математические методы, алгоритмы и программное обеспечение для процедур трассировки многослойных цифровых систем на кристаллах с учетом требований помехоустойчивости, вычислительных и временных ограничений. Проведен системологический анализ проблемы проектирования топологии микроэлектронных устройств, выполнена ее декомпозиция. Предложена и развита общая комбинаторная постановка для различных задач конструкторского синтеза микроэлектронных устройств (МЭУ). Модифицирована схема итерационно-последовательного метода комбинаторной оптимизации, ориентированная на предложенную общую постановку задачи. Разработана система решающих правил сужения области поиска допустимого решения, что дает возможность не только уменьшить время решения задачи канальной трассировки, но и значительно повысить эффективность использования.

Автором разработана информационная технология, которая дает возможность выполнить разбиение нестационарного временного ряда на "похожие" кластеры и в каждом из них строить локальную модель прогнозирования. Разработан модуль генерирования нестационарных временных рядов с заданными статистическими характеристиками, который позволил производить выбор эффективных методов кластеризации и моделей локальной аппроксимации путем имитационного моделирования. Усовершенствованы модели анализа нестационарных временных рядов с помощью расширения множества динамических характеристик, что дало возможность более качественно оценить близость исходных данных и повысить эффективность кластеризации. Получил дальнейшее развитие метод разбиения нестационарных временных рядов на кластеры, который учитывает динамические показатели временного ряда, что позволяет идентифицировать для каждого из полученных кластеров модель прогнозирования. Разработанная информационная технология использована при решении задач прогнозирования краткосрочного расхода газа в системе оперативно-диспетчерского управления магистральными газопроводами Украины.

У дисертаційній роботі уточнені існуючі та побудовані нові математичні моделі теплових процесів у металургії у вигляді нелінійних крайових та нелокальних задач для рівняння теплопровідності, а також задачі з рухомою за заданим законом межею. Розглядаються математичні моделі теплових процесів, що відбуваються у рухомому ізотропному середовищі з періодично та постійно діючими джерелами тепла. Побудована математична модель теплового процесу у рухомому середовищі у вигляді нелокальної задачі з інтегральною умовою. Показано, що на відміну від крайових задач, розв'язки нелокальних задач найбільш точно віддзеркалюють технологічний процес нагрівання та відображають температурний розподіл як на границях, так і у середині області. Показана можливість та межі застосування інтегральної умови для знаходження розв'язку обернених задач та визначення основних параметрів керування температурним полем. Доведені теореми про існування єдиного розв'язку нелокальних задач, різницевої задачі з рухомою за заданим законом межею, лема про оцінку розв'язку різницевої задачі. Проведені чисельні розрахунки температурних розподілів, знайдено параметри керування температурним полем для різних матеріалів середовища і різних умов теплообміну поверхні циліндра.

В диссертационной работе предложен метод адаптации телекоммуникационных систем с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты на базе косвенных методов анализа текущей сигнальнопомеховой обстановки. Получил дальнейшее развитие метод информационного обмена с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты на основе ортогонального кодирования в части адаптации параметров кодирования к количеству работающих пикосетей, который позволяет уменьшить потери пропускной способности сети при ухудшении сигнальнопомеховой обстановки. В соответствии с разработанными методами проведен анализ качества предложенных адаптивных методов, в частности определена суммарная пропускная способность группы пикосетей и определена рациональная длина кодовой последовательности ортогонального кода для заданного количества пикосетей и доступного частотного ресурса. Предложены конкретные методы и меры по реализации перехода на адаптивный режим работы технологии стандарта IEEE 802.15.1. В частности, выбраны рациональные параметры алгоритмов адаптации, позволяющие получить максимальный выигрыш по пропускной способности в группировке пикосетей при соб-людении требований к качеству обслуживания.

Предложенный в диссертации метод анизотропной фильтрации в плоскости текстуры позволяет увеличить производительность синтеза изображений, также он применим для различных форм фильтров. Проведена классификация исходных изображений текстур. Метод быстрых вычислений взвешенного цвета проекции пикселя для задач анизотропной фильтрации текстур уменьшает вычислительные затраты при нанесении текстур с одновременным устранением алиасинга. Получил дальнейшее развитие метод адаптивного трассирования лучей для задач устранения краевого алиасинга для синтеза изображений методом обратного трассирования. Разработана структура спецпроцессоров нанесения текстур, включающая в себя спецпроцессор анализа расположения классификационных квадратов относительно треугольника проекции пикселя и подсистему выборки значений взвешенных цветов классификационных квадратов из памяти текстур. Архитектура хорошо реализуема на базе технологий программируемых логических интегральных схем.

В диссертации решено противоречие относительно обеспечения своевременной обработки и передачи высококачественных изображений в условиях ограничения энергетического, вычислительного ресурса и сеанса связи, характерных для бортовых комплексов. Разрабатывается метод компрессии изображений без потери информации на основе динамического полиадического кодирования в многоуровневом дифференциальном пространстве. Доказывается, что учет структурных закономерностей между блоками видеоданных и применение динамической модели формирования полиадических систем фрагментов изображений позволяет повысить оперативность обработки для обеспечения компактного представления видеоданных. Дополнительное увеличение степени сжатия достигается в результате сокращения количества служебных данных. Показана эффективность применения построенных методов для межкадровой обработки в рамках существующих технологий сжатия.

Решение задачи диссертационного исследования состоит в повышении эффективности методов анализа телекоммуникационных протоколов за счет использования математических средств и метода верификации, который основывается на аппарате E-сетей и формальных грамматиках. Применение формул темпоральной логики в качестве математического аппарата позволяет выявить противоречия, возникающие при формировании спецификации на подмножестве естественного языка. Разработан метод анализа основных алгоритмических свойств моделей телекоммуникационных протоколов, базирующийся на применении формальных грамматик. Благодаря применению формальных грамматик удалось визуализировать возможные сценарии поведения протокола. Впервые разработан метод синтеза формальной грамматики по модели E-сети. Предложена модификация метода верификации "проверка на моделях" (Model Checking), которая основывается на использовании формальных грамматик в качестве средства верификации.

Теоретически и экспериментально исследованы электродинамические свойства волноводных измерительных систем на основе закороченного отрезка волновода прямоугольного сечения, а также на основе открытого конца волновода и рупора. На основе метода Finite difference time-domain method (FDTD) разработана методика проведения вычислительного эксперимента для оценки точностных характеристик измерительных волноводных структур в заданном диапазоне комплексной диэлектрической проницаемости (КДП) и оценки применимости измерительных методов в медико-биологических экспериментах. С использованием системного подхода создан автоматизированный исследовательский аппаратно-программный комплекс для проведения медико-биологических экспериментов на базе волноводного метода измерения КДП. С использованием автоматизированного комплекса in vitro был подтвержден известный в фармакологии эффект потери способности эритроцитов крови человека реагировать на адреналин после проведения блокады их b-адренорецепторов. Впервые волноводным методом проведены измерения временных зависимостей реакции КДП эритроцитов крови человека на действие биологически активных веществ.

Автором диссертации разработана основанная на методе нелинейных интегральных уравнений (НИУ) математическая модель электродинамических устройств с учетом наличия в их составе нелинейных элементов с сосредоточенными и распределенными параметрами. В электродинамической формулировке показаны условия существования и единственности установившегося периодического режима таких устройств и определены требования к характеристикам элементов устройства, удовлетворяющего таким условиям. Усовершенствованы известные численные методы решения нелинейных интегральных уравнений с целью исследования нелинейных эффектов, возникающих в исследуемых структурах. Разработана модель и методы использования для исследования конкретных типов высокотемпературных сверхпроводимых устройств, для изучения ранее не выясненных особенностей нелинейных эффектов в таких устройствах и оценки их характеристик для дальнейшего определения возможностей их использования при разработке современных радиотехнических систем.

Рассмотрены методы управления и повышения однородности распределения структурных и электрофизических параметров монокристаллов GaAs и эпитаксиальных слоев, выращенных методом жидкофазной эпитаксии (ЖФЭ). Изучено влияние времени термообработки, а также времени охлаждения на показатели стабильности электрофизических параметров монокристаллов с различной стехиометрией и структурой дислокаций. Методом исследования профилей диффузии примеси установлено влияние стехиометрии на электрофизические свойства полуизолирующих нелегированных GaAs. Рассмотрены особенности получения эпитаксиальных слоев арсенида галлия из раствора в расплаве висмута. Предложены способы получения p-n структур GaAs для светодиодов инфракрасного диапазона излучения и структур фотовольтаических детекторов рентгеновского диапазона излучения методом ЖФЭ, при использовании изовалентного металла – растворителя висмута с улучшенными приборными характеристиками.

В рамках рассматриваемой задачи и проведенного анализа в диссертации разработан метод умножения частоты фазоманипулированных сигналов, кото-рый позволил умножать частоту несущего колебания без применения дополни-тельных источников опорных, гетеродинирующих и промежуточных частот, не изменяя при этом фазовые информационные признаки входного сигнала и не умножая присутствующие в нем фазовые искажения. Синтезирована структура радиотехнического устройства, реализующего умножение частоты фазоманипулированных сигналов. Выполнена оптимизация базового умножителя частоты по углу отсечки, обеспечивающая помимо подавления в спектре выходного сигнала всех гармонических составляющих с нечетными номерами.

Впервые разработан метод обработки криптопреобразований, кото-рый основан на применении модулярной системы счисления путем использования принципа кольцевого сдвига, что позволило снизить вычислительную сложность Rivest Shamir Adleman (RSA) криптографических преобразований. Усовершенствована математическая модель безотказности спецпроцессора обработки криптографической информации, которая отличается учетом надежности контрольных трактов, что дает возможность оценить надежность спецпроцессора обработки криптографической информации. Метод выполнения целочисленных арифметических операций в модулярной системе счисления в отличие от аналогов учитывает аддитивно-мультипликативные свойства полей Галуа, что позволяет увеличить быстродействие спецпроцессора обработки криптографической информации.

Автором диссертации проведен сравнительный анализ существующих технологий для организации беспроводного сегмента, проанализированы их особенности, преимущества и недостатки. Выделены три класса организационно-технической реализации беспроводного сегмента в информационной среде. Предложена классификация параметров для описания процесса обмена данными в беспроводном сегменте путем выделения информационной, пользовательской, топологической, технологической групп. Разработана имитационная модель процесса функционирования беспроводного сегмента в информационной системе. Проведена серия модельных экспериментов с заданными входными данными, характеризующими различные ситуации с учетом их комбинаций по характеру запросов пользователей и их месторасположению. Значительно сокращены затраты времени и трудоемкость работ, повысилась оперативность подготовки рекомендаций по выбору рациональной структуры беспроводного сегмента среди возможных вариантов.

Автором диссертации проведен анализ помехоустойчивости системы WIMAX. Для данных систем необходимо наличие каналов с достаточно высоким значением отношения сигнал/шум порядка 10 дБ и более. Проведенные исследования показали, что процедура оценки матрицы канала с помощью процедуры Калмана-Бьюси позволит на порядок снизить ошибку оценивания. Предложены неортогональные постранственно-временные коды; усовершенствованы алгоритмы демодуляции с параллельным исключением демодулированных компонент; алгоритм совместной демодуляции и декодирования. Для рационального использования многоантенной техники предложено модифицировать режим работы Multiple Input Multiple Output (MIMO). Рассмотрена методика решения задачи оценки кластерной структуры построения телекоммуникационной сети с использованием технологии WIMAX и необходимого для этого частотного ресурса. Выполнен анализ влияния энергетического баланса радиоканала на радиопокрытие в сотовой сети.

Предложена структурная модель отношений на множестве из четырех основных компонентов технической диагностики (функциональность, устройство, тест, дефекты), а также новая модель программного продукта в форме графа блочных транзакций и группа методов диагностирования функциональных нарушений, которые характеризуются технологичностью подготовки данных в процессе поиска некорректных блоков, что дает возможность существенно уменьшить время проектирования цифровых систем на кристаллах. Результатами исследования стали: новая аналитическая модель процессов тестирования и верификации, которая характеризуется использованием бета-метрики; новая структурная модель Hardware Description Language HDL-кода в форме транзакционного графа; группа модифицированных методов диагностирования функциональных нарушений HDL-кода на основе механизма ассерций. Также усовершенствована архитектура логического ассоциативного мультиматричного процессора с ограниченной системой команд, которая отличается своей ориентацией на встроенное сервисное обслуживание функциональных блоков цифровых систем на кристаллах, что дает возможность повысить производительность процессов верификации и диагностирования.

В результате диссертационных исследований предложен критерий для оценки направления однопараметрических преобразований перспективы с применением проекций изображения, что дает возможность определить направление перспективных искажений и знак параметра нормализации. Предложен также метод компенсации влияния перспективы на основе критерия и сокращений корреляции без участия эталонного изображения. Системы нормализации проективных и перспективных искажений дали возможность решить задачу автоматической обработки и выделения номерного знака автомобиля; задачу автоматического анализа микрочастиц с целью контроля качества лекарственных препаратов; задачу определения массовой доли гранулированного шлака в цементе с целью определения его качества. Теоретические аспекты диссертации внедрены в учебный процесс.

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.

Розроблено новий підхід до автоматизованого керування технологічним процесом витягування мікроструктурованих оптичних волокон, який підвищує якість керування, а також дозволяє побудувати систему керування з урахуванням структури перерізу та допусків на геометричні параметри мікроструктурованого волокна. Обгрунтовано використання оптичного неруйнівного методу контролю для аналізу змін внутрішньої структури мікроструктурованого волокна в процесі витягування. Розроблено метод оцінки параметрів формоутворення, який базується на зоновому аналізі динаміки змін коефіцієнтів кореляції й інтегральних показників оптичної інтенсивності зображення перерізу. Отримані математичні вирази, що пов'язують запропонований інтегральний показник з керованим технологічним параметром. Ефективність запропонованих методів експериментально підтверджена під час проведення комп'ютерної та апаратної емуляції процесу контролю.

В диссертационной работе решается задача восстановления нарушенного равновесия организма человека. Впервые разработан метод определения состава лекарственного комплекса из препаратов растительного происхождения, что позволило повысить эффективность лечебно-профилактических мероприятий и сократить период пребывания пациента в стационаре. Обосновано использование метода анализа иерархий для выбора альтернатив при определении степени тяжести состояния организма человека и оценки субъективности мнений экспертов. Для коррекции экспертных оценок предложен способ, основанный на методе дискретной минимизации отношения несогласованности экспертных данных, предназначенный для повышения качества принимаемых решений в условиях неопределенности, а также метод последовательного сравнения Черчмена-Акоффа.

В диссертации исследуются методы агрегирования, определения адекватности и адаптации математических моделей при решении задач параметрического синтеза электронных схем в системах автоматизированного проектирования (САПР). Разработаны методы, которые позволяют получить экономические агрегированные математические модели для решения задач параметрического синтеза электронных схем, а также анализа статичных и динамических режимов нелинейных электронных схем и схем, которые линеаризованы в частотной области. Разработаны методы оценки адекватности агрегированных моделей в процессе формирования и методы адаптации их касательно проектных процедур анализа и параметрического синтеза. Предложены способы интеграции агрегированных моделей в среду современных комплексных САПР радиоэлектронных устройств. Решена и прикладная задача синтеза схем биомедицинских электронных устройств.

В результате диссертационного исследования разработаны модели элементов семантики естественного языка для словосочетаний, методs их интерпретации и приложения моделей и методов в анализе естественно-языковых конструкций. Разработан формальный язык для представления семантических функций, которые могут быть использованы как интерпретатор модели лексической семантики для отдельных слов и простых словосочетаний естественного языка. Предложен ряд комбинированных моделей семантики естественного языка на основе семантических функций, исчисления предикатов и лямбда-исчисления. Результатом метода синтаксического анализа простых предложений с элементами семантики стала семантическая функция, определяющая синтаксическую и семантическую структуру предложения. Разработан подход к построению фрагмента системы интеллектуального контроля знаний при электронном обучении. Интеллектуальная система контроля предусматривает свободно конструируемый ответ обучающегося на языке предметной области, анализ ответа с использованием разработанных в диссертации моделей и методов, логический вывод. Данный подход позволяет проверить правильность ответа.

Автором диссертации исследованы процессы генерации и управления параметрами электромагнитных колебаний терагерцевого (ТГц) диапазона в активных квазиоптических резонаторах (АКР). Экспериментальные исследования проводились с использованием субмиллиметровых газоразрядных HCN лазеров. Разработан графоаналитический метод моделирования формы импульса излучения и изменения частоты излучения. Предложены способы увеличения эффективности процесса генерации в АКР с импульсной накачкой, а также внутрирезонаторные методы амплитудной, импульсной и частотной модуляции терагерцевого излучения. Разработана методика резонансного измерения диапазона перестройки частоты, а также ее настройки в пределах линии излучения без использования частотоизмерительной аппаратуры. Предложена и запатентована схема двухчастотного кольцевого резонатора, в котором используется доплеровский сдвиг частоты, вызванный продольным движением частиц активного вещества.

В диссертационной работе разрабатываются методы и модели выбора межсегментного интервала в транспортном протоколе телекоммуникационной сети на основе системы нечеткого вывода. Методика определения текущего значения пропускной способности, доступной для передачи трафика данных, позволила создать имитационную модель процесса передачи потоков реального времени и трафика данных в телекоммуникационной сети. Модель передачи трафика была использована для имитации процесса управления интенсивностью отправки данных источником при фиксированном межсегментном интервале (в соответствии с протоколом TCP Reno). Проведены имитационные эксперименты с моделями передачи трафика, которые позволили определить среднее время передачи и вероятность потери пакетов данных при реализации различных методов управления интенсивностью отправки данных в телекоммуникационной сети. Применение полученных в работе результатов позволит уменьшить среднее время доставки данных заданного объема от источника к получателю, а также снизить количество повторных передач сегментов, обусловленных сетевыми перегрузками.

Рассмотривается проблема повышения эффективности систем мониторинга телекоммуникационной системы за счет разработки методов и моделей классификации и прогнозирования состояний как элементов, так и всей системы в целом. Произведен сравнительный анализ основных методов классификации и оценка эффективности классов нейронных сетей при решении задачи классификации и прогнозирования состояний информационно-вычислительной сети, выбраны вероятностные нейронные сети. Для осуществления возможности прогнозирования состояния телекоммуникационной сети в вероятностную нейронную сеть добавлен слой прогнозирования и обратная связь. Прогнозирование выполняется на основе регрессионного анализа.

В диссертационной работе нашли развитие методы диагностики компьютерных систем и сетей, направленные на повышение эффективности процесса диагностирования за счет усовершенствования способов представления знаний в экспертных системах реального времени и их аппаратной реализации. Впервые разработана структурная модель компьютерных систем на основе многоуровневых сетей Петри, которая позволяет определить переходы компьютерных систем из одного состояния в другой. Актуальной является аппаратная реализация нейронных сетей, которая обеспечивает максимальное быстродействие при решении задач диагностики компьютерных систем и сетей в реальном времени на основе продукционных экспертных систем. Использование бинарных отношений характерности значений параметров для диагнозов позволяет существенно сократить число продукций, необходимых для диагностики произвольного состояния компьютерной системы или сети. Реализована нечеткая диагностическая экспертная система реального времени.

В диссертационной работе с помощью математического моделирования и численного анализа рассмотрены неизотермические режимы транспорта природного газа по участку газопровода. Построена обобщенная математическая модель нестационарного неизотермического движения природного газа по участку недеформированного трубопровода постоянного сечения в виде системы нелинейных дифференциальных уравнений. Математическая модель дозвукового стационарного неизотермического течения природного газа дала возможность более адекватно описать типичные рабочие режимы. Сформулирована задача Коши и получено общее условие, позволяющее определить тип стационарной точки на зависимости температуры от пространственной координаты. Предложен численно-аналитический метод решения задачи Коши на основе метода пробных функций, предложен вид пробной функции и получены аналитические выражения, описывающие распределение давления вдоль трубопровода, что дало возможность свести задачу к решению трансцедентного уравнения. Показано, что предложеннный метод позволяет существенно сократить объем вычислений при сохранении высокой точности.

В диссертации получили дальнейшее развитие методы оптимизации динамических характеристик синтезаторов частот, принципы функционирования которых основаны на фазовых автоподстройках частоты (ФАПЧ). Разработаны методы поиска режимов переходного процесса, обеспечивающих оптимальность внутренних системных параметров косвенного синтезатора частоты при наличии ограничений, предъявляющих требования к кривой переходного процесса по частоте выходного сигнала в соответствии с ограничительным шаблоном сложной формы. Впервые предложен метод манипуляции, заключающийся в формировании двухпозиционных ансамблей манипулированных сигналов.

В ходе диссертационного исследования предложена классификация неоднородных структур баз данных, выделены классы физической и логической неоднородности. Показано, что для интеграции неоднородных баз данных наиболее приемлемой является технология федерализации баз данных. Введены правила (L-правила), которые формируют полное множество информационных объектов. Введен отдельный класс правил – ограничений целостности. Введены понятия совместимости базы данных и совместности ограничений, на их основе расширено понятие семантики базы данных. Исследованы возможности манипулирования данными, структурированными с нарушениями требований реляционной модели. Формально определен язык запросов в виде выражений исчисления с переменными на доменах. Полученные теоретические результаты использованы при разработке и внедрении систем различного функционального назначения – от корпоративных систем организационного управления до региональных распределенных информационных систем.

Новая модель взаимодействия дискретных объектов в киберпространстве позволяет точно и адекватно оценивать решения в процессе поиска и распознавания любых объектов в векторном логическом пространстве, а также в параллельном режиме решать задачи синтеза и анализа диагностической информации. Усовершенствованные методы синтеза тестов и диагностирования для функциональностей, заданными матричными формами описания поведения цифровых компонентов, отличающиеся параллелизмом векторных операций над таблицами неисправностей, позволили уменьшить объем памяти, время восстановления работоспособности цифровой системы. Усовершенствована архитектура логического ассоциативного мультипроцессора. Инфраструктура сервисного обслуживания позволяет существенно (30%) уменьшить время диагностирования аппаратных компонентов в процессе функционирования. Предложенные модели и методы существенно (20%) повышают тестопригодность цифровой системы, что позволяет уменьшить временные затраты на синтез диагностической информации, повысить качество проектируемого изделия и выход годной продукции.

В дисертації побудовані та досліджені поліноміальні сплайни степеня n з нерівномірно розподіленими вузлами у формі явних аналітичних виразів на кожному інтервалі між вузлами сплайна ; розроблено та досліджено новий метод побудови рівнянь плоских кривих , які є границями плоских областей складної форми з використанням сплайн-інтерлінації ; а також новий метод побудови рівнянь поверхонь, які описують границі тривимірних тіл складної форми з використанням сплайн-інтерфлетації функції. Побудовані і досліджені математичні моделі плоских ліній у параметричній формі з використанням сплайн-інтерлінації функцій двох змінних та побудованих B-сплайнів на нерівномірній сітці вузлів. Проведено обчислювальний експеримент на основі розробленого автором пакету прикладних програм для тестування запропонованих методів та алгоритмів з метою запровадження розробленого автором пакету прикладних програм у практику проектування та моделювання поверхні пера лопатки авіадвигунів.

На основі розроблених методів оцінки корисності обслуговування запитів та на основі визначення пріоритету обслуговування та забезпечення доступності ресурсів вирішена задача підвищення ефективності обслуговування запитів в інформаційній мережі. Також розроблена агентно-орієнтована модель інформаційної мережі, обгрунтовані оцінки корисності обслуговування запиту в інформаційній мережі та доступності сервісу. Для отримання більш точної характеристики клієнта була вдосконалена методика ідентифікації агента. На основі розроблених методів запропонована інформаційна технологія підвищення ефективності обслуговування запитів в інформаційній мережі.

В дисертаційній роботі запропоновано використання теорії напівсхем для побудови метаданих інформаційної системи. Виконано аналіз користувацьких уявлень та виявлено, що застосування нерекурсивних напівсхем дозволяє не тільки добре описувати предметну область, але й однозначно відображати ці напівсхеми на базу даних. Розроблено методи формування структурованих користувацьких уявлень на базу даних з наступним формуванням запиту до бази даних. Описано інформаційну технологію побудови екстраординарних звітів на базі структурованих користувацьких уявлень, що зберігаються у метаданих інформаційної системи. За рахунок використання розробленого програмного засобу вдалось зменшити навантаження служби супроводу інформаційної системи розробкою додаткових звітів.

Разработана комплексная методика выбора эффективных решений в условиях многокритериальности и неопределенности. Она включает в себя три этапа: синтез модели определения скалярной многофакторной оценки эффективности допустимых альтернативных решений; анализ источников неопределенности; определение их вида и разработку модели вычисления эффективности альтернативных решений в условиях интервальной неопределенности; обоснование правила выбора точечного решения из интервала возможных значений. Возможные структуры модели генерируются в классе усеченного, учитывающего только аддитивные и квадратичные слагаемые, полинома Колмогорова-Габора с помощью генетического алгоритма. В диссертации рассмотрена задача распределения центром двухуровневой иерархической системы инвестиционных ресурсов развития производственных подсистем в заданных условиях многокритериальности. Из выделенного экстремального интервала выбирается точечное решение, как компромисс между его эффективностью и возможным риском. Для этого в диссертационной работе предложено использовать усовершенствованную Valur at Risk (VAR).

В диссертации развиты и усовершенствованы методы управления сетевыми ресурсами в телекоммуникационных сетях (ТКС) на транспортном уровне эталонной модели взаимодействия открытых систем путем разработки математических моделей и метода управления сетевыми ресурсами на основе использования многоагентной системы, а также динамических моделей, построенных на основе аналитического моделирования и натурного эксперимента, что позволило обеспечить заданное качество обслуживания. Усовершенствована система математических моделей централизованного, децентрализованного и иерархического способов многоагентного управления ресурсами ТКС на транспортном уровне, новизна которых состоит в использовании вероятностно-временных графов, что позволило для разных способов управления оценить вероятность правильной доставки за заданное время команд управления и информации о состоянии телекоммуникационной сети.

Получил дальнейшее развитие метод R-функций для математического моделирования сложных тел в части решения задач построения, визуализации и анализа моделей трехмерных тел. В частности, построены модели многих конструктивных элементов и технических деталей; рассмотрены особенности получения моделей цилиндрических, винтовых тел и тел вращения; проанализировано использование сплайн-функций для построения функциональных моделей на базе теории R-функций. Впервые на базе метода суперпозиции и принципа изоморфизма разработан метод получения дискретных математических моделей, основанных на четырехугольных элементах на плоскости и шестигранных элементах в трехмерном пространстве, для аналитических математических моделей сложных геометрических объектов, заданных при помощи R-функций. Разработан универсальный шаблон уточнения с частичной рекурсией. Получены новые научные результаты и разработана программная система, которая позволяет моделировать сложные геометрические объекты и может быть использована в качестве препроцессора метода конечных элементов.

В работе исследованы методы и модели семантического аннотирования текстовых документов с использованием искусственных нейронных сетей. Впервые предложена иерархическая радиально-базисная нейронная сеть сниженной размерности. Рассмотрены вероятностные нейронные сети специального вида, а именно : модифицированная и конкурентная, представляющие собой гибриды стандартной вероятностной и обобщенной регрессионной нейронных сетей, а также самоорганизующихся карт Кохонена. Методы семантического аннотирования на основе предложенных вероятностных нейронных сетей позволяют обрабатывать текстовые документы в последовательном режиме по мере их поступления, а также обеспечивают простоту реализации и высокую скорость обработки информации. Вероятностная модель семантического аннотирования на основе моделей описания семантических аннотаций Resource Description Framework (RDF)-структур и вероятностных нейронных сетей специального вида позволяет формировать метаданные текстовых документов с учетом вероятностей принадлежности текстового объекта к текущему концепту онтологии предметной области. Проведено экспериментальное моделирование по решению ряда практических задач, на основе которых показана эффективность использования предложенных моделей и методов семантического аннотирования текстовых документов.

Проведены исследования по сегментации в условиях априорной неопределенности многомерных временных рядов, которые индуцируются признаками результатов сегментации отдельных видеокадров. Предложены методы адаптивного обнаружения временных рядов, благодаря которым обеспечивается последовательный (покадровый) анализ видео с целью получения однородных видеосегментов. Для задач метрического поиска изучены необходимые и достаточные условия для исключения из рассмотрения объектов без вычисления расстояний до них, что создает предпосылки для рационального выбора характеристик фазового пространства и синтеза собственно алгоритмов поиска. Путем экспериментальных исследований доказана валидность использования теоретических результатов сегментации видеоданных при организации поиска видеосегментов по ключевым изображениям на основе их пространственного содержания. Результаты теоретико-экспериментальных исследований реализованы и внедрены в виде прикладных и исследовательских программных комплексов, используемых при поиске в больших видеоархивах (эндоскопических и коронарной ангиографии), один из которых сертифицирован УкрСЕПРО.

У дисертаційній роботі запропоновано нові комплексні підходи в математичному моделюванні технологічних процесів обробки матеріалів енергією електромагнітних полів надвисоких частот, які дозволяють враховувати теплофізичні властивості, швидкість руху межі різних фізичних серердовищ у камерах відкритого і закритого типів. Отримані наукові результати використовуються на Державному підприємстві "Конструкторське бюро "Південне" ім. М.К. Янгеля" і Державному підприємстві "Виробниче об'єднання "Південний машинобудівний завод" ім. О.М. Макарова" та на інших підприємствах, а також у навчальному процесі.

Работа посвящена разработке новых и усовершенствованию существующих методов решения комбинаторных оптимизационных задач размещения геометрических объектов на классах множеств перестановок за счет сокращения избыточности в описании областей допустимых решений и учета свойств целевых функций задач данного класса. Разработан метод оптимизации линейных функций с линейными ограничениями на комбинаторных множествах, в основе которого лежат определение фундаментальной системы решений системы линейных ограничений – неравенств в комбинации со схемой случайного поиска и решения дополнительных экстремальных задач на комбинаторных множествах. Построены оценки решений, полученных разработанным методом. Это позволяет решать задачи комбинаторной оптимизации с линейной целевой функцией и линейными ограничениями на классах комбинаторных множеств. Построена математическая модель двукритериальной задачи упаковки n-мерных параллелепипедов в n-мерном параллелепипеде. Предложен подход к решению задачи на основе схемы последовательной оптимизации критериев и метода ветвей и границ. Это позволяет учитывать расположение центра тяжести системы при решении задач плотной упаковки n-мерных параллелепипедов в n-мерном параллелепипеде.

Целью диссертационной работы является уменьшение погрешности синхронизации путем учета вариаций времени распространения сигнала в тропосфере при изменении метеопараметров, а также в условиях многолучевости. Предложена новая математическая модель для расчета времени распространения радиоволн в тропосфере, которая учитывает влияния ее параметров. Предложена методика определения времени распространения сигналов в тропосфере, основанная на измерении задержки между двумя сигналами от общего источника, которые прошли разные пути в тропосфере, в том числе по радиорелейным линиям. Теоретически обоснована и экспериментально обнаружена взаимосвязь между временем распространения и уровнем сигнала на полузакрытой трассе. По результатам обработки архивных данных о состоянии тропосферы в течение нескольких десятков лет впервые определены вариации тропосферной составляющей погрешности времени распространения для исследуемой трассы.

Метою даної роботи є підвищення ефективності методів розв'язання задач розміщення джерел фізичних полів шляхом вдосконалення математичних моделей і розробки нових методів розв'язання цих задач. Набув подальшого розвитку метод розв'язання мінімаксної задачі розміщення джерел фізичного поля на заданій області, який дозволив розміщувати джерела довільної опуклої форми в області довільної опуклої форми з використанням апарату Ф-функцій. Розроблено метод спуску зі стаціонарної точки для двічі неперервно диференційованої функції цілі, що дозволило побудувати вектор спуску зі стаціонарної точки. Побудовано таку математичну модель мінімаксної задачі розміщення джерел фізичного поля на задані посадкові місця, яка дозволила зробити декомпозицію задачі. Розроблено метод "P-алгоритм" розв'язання мінімаксної задачі розміщення джерел фізичного поля на задані посадкові місця з ітераційним покращенням функції цілі та доведені достатні умови оптимальності отриманого розв'язку. Побудовано комбінований метод розв'язання мінімаксної задачі розміщення джерел фізичного поля на задані посадкові місця, який дозволив отримувати локальні розв'язки, та побудовано оцінки розв'язків цієї задачі.

Данное исследование отражает развитие теории разработки физиотерапевтических аппаратов с использованием единого критерия оценки качества и обоснование целесообразности использования цифровых генераторов для повышения качества синусоидальных модулированных сигналов в аплипульстерапии. Впервые предложен критерий оценки качества, позволивший произвести сравнительный анализ аппаратов для амплипульстерапии и сформулировать принципы построения аппарата для терапии синусоидальными модулированными токами. Усовершенствованы модели генераторов синусоидальных модулированных сигналов, которые отличаются от известных тем, что позволяют оценить влияние возмущающих факторов на такие параметры сигнала, которые определяют специфику их терапевтического действия. Получили дальнейшее развитие принципы построения цифровых генераторов гармонических сигналов, которые отличаются от известных тем, что предусматривают возможность амплитудной модуляции, и обеспечивают значение комплексного критерия оценки отклонений сигнала от эталонного не более 0,5%, что позволяет использовать разработанные генераторы в электротерапевтических аппаратах.

Автором диссертации исследованы гибридные эволюционные нейронные сети, которые имеют возможность в процессе обучения настраивать не только свои параметры, но и структуру для решения таких задач интеллектуального анализа данных, как: прогнозирование, идентификация или классификация в условиях априорной и текущей структурной и параметрической неопределенности. При этом в роли входных данных рассматривались временные ряды либо массивы числовых данных, представленные в виде таблиц "объект – свойство". Впервые введен ряд нейросетевых элементов и архитектур, использующих системы орто-гональных полиномов в качестве активационных функций, отличительной особенностью которых является повышенная скорость обучения и численная устойчивость методов настройки синаптических весовых коэффициентов по сравнению с традиционными нейронными сетями.

Диссертационное исследование посвящено вопросам моделирования и численного анализа процессов формирования многокомпонентных смесей, компоненты которых подвергаются сильным, быстро изменяющимися во времени возмущениям. Модифицирован метод определения функций распределения частиц порошковых смесей по их размерам в зависимости от скорости оседания и величины осадка. Впервые обоснована применимость результатов о фокусировке и стабилизации марковского процесса при локальных возмущениях его фрагментов к процессу формирования многокомпонентных смесей. Модифицирована математическая модель процесса дробления твердых материалов в жидких средах, позволившая проследить за эволюцией диаметров твердых частиц в каждой точке объема, занимаемого смесью. Получены новые научные результаты и разработан программный продукт, с помощью которого можно моделировать процессы формирования многокомпонентных смесей на производстве и в фармакологической промышленности.

Целью исследования работы является разработка методов адаптивной нечеткой кластеризации политематических текстовых документов; модели адаптивной нечеткой самоорганизующейся нейронной сети и методов ее обучения; разработка модели системы кластеризации политематических текстовых документов на основе разработанной архитектуры нейронной сети; разработка метода обучения для самоорганизующихся карт, позволяющего улучшить качество кластеризации в случае пересекающихся кластеров путем использования нечеткого вывода; разработка метода кластеризации политематических текстовых документов на основе генетического алгоритма с искусственным отбором. Впервые предложена адаптивная нечеткая самоорганизующаяся нейронная сеть, а также модель системы кластеризации политематических текстовых документов на основе разработанной нейронной сети, отличающиеся от существующих моделей своей архитектурой и методами обучения. Предложенные модели позволяют обнаруживать пересекающиеся кластеры при обработке последовательно поступающих политематических текстовых документов. Впервые разработаны рекуррентные вероятностный и возможностный методы обучения для предложенной адаптивной нечеткой самоорганизующейся нейронной сети, отличающиеся от других методов обучения наличием фаззификатора. Разработан метод автоматической кластеризации политематических текстовых документов на основе генетического алгоритма с искусственным отбором. В отличие от существующих генетических алгоритмов, в данном методе в процедуры генетической оптимизации вводятся элементы искусственного отбора – операторы растяжения, сжатия и отображения. Получил дальнейшее развитие метод обучения самоорганизующихся карт, который содержит оценку уровня принадлежности наблюдений каждому из имеющихся кластеров на основе функции принадлежности. Это дало возможность повысить скорость обработки информации, улучшить качество кластеризации при наличии пересекающихся кластеров путем использования нечеткого вывода.

Целью исследований является разработка системы исследования легких и расширения возможностей метода пульмофонографии (ПФГ) в диагностике и контроле лечения легочных патологий. Предложена электрическая модель легких, в которой учтены такие звенья акустического тракта человека, как: ротовая полость, трахея, бронхи, паренхима легких, плевральная полость, ткани грудной клетки. Это позволило обосновать взаимосвязь пульмонографических показателей с состоянием легочной ткани и плевральной полости. Усовершенствован метод пульмофонографии за счет использования для анализа всех составляющих пульмофонограммы, что позволило проводить дифференциальную диагностику легочных патологий. Предложен критерий определения легочных патологий на основе определения амплитудно-частотных характеристик сигнала, который регистрируется на поверхности грудной клетки при пульмофонографии.

Цель работы состоит в повышении качества обслуживания в многоканальных mesh-сетях стандарта 802.11. Решена актуальная научная задача, состоящая в разработке средств распределения частотных каналов в многоканальной mesh-сети с целью улучшения основных показателей качества обслуживания mesh-сети в целом. При разработке иерархическо-координационного метода распределения каналов использованы методы оптимизации иерархических многоуровневых систем. С целью оценки эффективности функционирования многоканальной mesh-сети на базе разработанных моделей и метода распределения каналов в работе использовались аналитические и имитационные методы исследования.

Целью исследования работы является разработка методов синтеза и оценки компонентов цифровых систем на основе биномиальных чисел для повышения помехоустойчивости и скорости обработки информации. Впервые предложен метод анализа помехоустойчивости и выбора параметров биномиальных кодов, который предусматривает вычисление вероятности ошибок в зависимости от параметров биномиальной системы счисления, что дало возможность строить компоненты цифровых систем на основе биномиальных чисел с высоким уровнем помехоустойчивости. Впервые предложен метод построения модифицированных биномиальных кодов, который использует выбор биномиальных чисел с заданным количеством единиц, что позволяет строить компоненты цифровых систем с повышенным уровнем помехоустойчивости. Разработаны методы кодирования, декодирования и счета комбинаций модифицированного биномиального кода, в которых для построения кодовых комбинаций используют промежуточный биномиальный код, что позволило синтезировать компоненты, адаптированные к уровню помех. Усовершенствован метод синтеза последовательных биномиальных счетчиков, в котором вместо поразрядных сумматоров используется дешифрация состояний счетчиков, что позволяет уменьшить время прохождения сигналов и повысить их быстродействие.

Цель данной работы – реализация технологии приоритетного цветовоспроизведения в зависимости от цели репродукционного процесса, который повышает точность преобразования цветовой информации оригиналов и, соответственно, качество изготовления печатных изданий. Создана база для разработки эффективных программных средств управления цветом в издательско-полиграфических системах. Разработаны информационные технологии построения экранной и цифровой цветопробы, а также оценки качества репродукции, которые внедрены в производство на полиграфическом предприятии ООО "Бурунин и К". Разработанные методы формирования многомерных таблиц соответствия профилей цветовоспроизводящих устройств интегрированы в существующую систему управления цветом в условиях распределенных систем.

В дисертаційній роботі на основі самонавчанної спайк-нейронної мережі розроблені методи кластерування даних за умов попередньої та поточної невизначеності, які забезпечують підвищення швидкості обробляння даних. Запропоновано гібридну самонавчанну спайк-нейронну мережу; нечіткий рецепторний нейрон; аналого-цифрову архітектуру базової самонавчанної спайк-нейронну мережу на основі Лапласового перетворювання, що дозволило викласти функціювання біоподібних нейромереж у термінах класичної теорії автоматичного керування. Удосконалено самонавчанну багатошарову спайк-нейронну мережу та метод самонавчання спайк-нейронної мережі.

Основная идея работы заключается в развитии концепции отводного канала для случая многоканальных проводных систем связи за счет разработки приближенного подхода к решению задач защищенности проводных MIMO систем путем их приведения к системам типа SISO в случае ортогональных каналов. Опираясь на этот подход, разработана дальнейшая идея предложенного в диссертации метода, которая состояла в применении теории проволочных излучателей в полупроводящих средах для моделирования функционально различных участков инфраструктуры одноканальных кабельных линий связи в виде подземных или стелющихся (низкорасположенных) антенн бегущей волны (АБВ). Такой подход позволяет, в отличие от известных работ, с единых позиций решить задачу излучения и приема электромагнитных волн магистральными, распределительными и абонентскими участками одноканальных КЛС, а затем использовать результаты этого решения для оценки защищенности MIMO систем.

В диссертации решается проблема повышения качества обслуживания абонентов в сетях NGN при предоставлении услуг "Triple Play" за счет усовершенствования методов проектирования. Новизна метода параметрического синтеза мультисервисной сети заключается в комплексном учете свойств самоподобия входящего потока, наличия групповой адресации, ограничений на среднесетевую задержку и вероятность потери пакетов. Реализация метода позволяет получить оптимальный по совокупности показателей качества вариант сети. Получила дальнейшее развитие методика расчета нагрузки, создаваемой абонентами Интернет, введен параметр удельной нагрузки на сеть. Также разработан метод определения характеристик группового трафика в каналах связи мультисервисной сети, отличие которого от существующих заключается в учете специфики предоставления услуги телевидения.

Цель диссертационной работы – повышение качества обслуживания в мультисервисных телекоммуникационных системах. Предложено использовать ортогональную систему координат (СК) контуров и разрезов, ортогональную СК путей и внутренних разрезов, неортогональную СК деревьев, СК смешанного типа, что в целом позволило расширить перечень решаемых в рамках тензорных моделей ТКС прикладных задач по управлению трафиком. Впервые предложено использовать новые метрики пространства; тензорную модель ТКС с использованием ортогонального базиса контуров и разрезов сети; тензорную модель ТКС с использованием оценок конечных пользователей QoE. Получены условия обеспечения качества обслуживания для речевого трафика, трафика видеоконференций и трафика просмотра информации в Web. Получила дальнейшее развитие тензорная модель ТКС, новизна которой заключается в использовании трех базисов (ветвей, контуров и узловых пар, путей и внутренних разрезов сети), что позволяет более гибко формировать QoS-ограничения для различных показателей качества обслуживания в соответствии с их критичностью для данного типа трафика. Впрервые получены условия применимости тензорных моделей ТКС различных классов сложности, основанных на использовании афинных или криволинейных СК евклидова пространства, что позволило снизить сложность практической реализации предложенных моделей при управлении трафиком. Получил дальнейшее развитие двухуровневый метод иерархически-кординационного управления трафиком в территориально-распределенной ТКС и в многооператорской сети. Впервые предложена тензорная модель гетерогенной ТКС, а также – диакоптический метод управления трафиком.

В диссертации разработаны, исследованы и прошли экспериментальную верификацию процедуры высокоточного кинематического позиционирования.. Созданы новые однобазовые и многобазовые методы и алгоритмы обработки фазовых и кодовых наблюдений двухчастотных глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Впервые разработан алгоритмический и программный комплекс высокоточного позиционирования с использованием фазовых GPS-наблюдений разностной частоты. Выполнено экспериментальное тестирование и проведены исследования трехэтапной процедуры разрешения фазовых неоднозначностей (РФН) с использованием реальной измерительной информации. Предложен и апробирован новый способ верификации фазовых характеристик GPS/ГНСС-антенн в конкретных условиях эксплуатации на основе натурных экспериментов.

В диссертационном исследовании рассмотрены модели и методы функциональной верификации цифровых систем на кристаллах на основе использования темпоральных ассерций для тестового диагностирования ошибок в процессе программно-аппаратного моделирования, обеспечивающего существенное повышение качества цифрового изделия, а также уменьшение временных и материальных затрат проектирования. Разработана аналитическая модель верификации цифровых систем на основе использования динамических регистровых очередей для анализа ассерций линейной темпоральной логики. Усовершенствована модель взаимодействия данных регистрового уровня, а также модель процесса верификации и диагностирования путем аппаратной поддержки моделирования и введения в программный код ассерционной избыточности.

В диссертации проведен анализ физико-механических свойств сыпучих материалов, влияющих на процессы истечения из бункера и движения по наклонной поверхности автоматизированного весоизмерительного лотка и на точность непрерывного дозирования в разработанной автоматизированной весоизмерительной системе. Выполнено моделирование режимов работы системы для непрерывного дозирования сыпучих материалов при изменении их физико-механических свойств. Впервые предложена подсистема измерения текущей массы сыпучих материалов с использованием лотка с тензометрическими датчиками силы и сменным углом наклона, что позволило повысить точность автоматизированного дозирования сыпучих материалов в сравнении с существующими аналогами. Получены передаточные функции, наилучшим образом аппроксимирующие динамические свойства идентифицируемого объекта по каналу регулирования производительности и каналу регулирования наклона лотка.

Целью данной работы является повышение технико-экономических показателей деятельности сахарного завода путем синтеза нейросетевого управления технологическими процессами. Впервые получены соотношения, описывающие кусочно-линейную аппроксимацию базисных функций. Использование предложенного подхода позволяет существенно упростить процедуру обучения, что приводит к сокращению длительности процесса обучения ИНС. Получили дальнейшее развитие методы определения структуры нейросетевой ARX-модели, описывающей нестационарные технологические процессы; методы построения нейросетевых моделей на основе динамических нейронов, что обеспечивает повышение адекватности синтезируемых нейросетевых моделей реальным технологическим процессам; методы построения нейросетевых и нейросетевых предикторных ПИД-регуляторов. Применение разработанных структур позволяет улучшить качество управления нестационарными технологическими процессами.

Целью диссертации является построение уточненных моделей пространственно-временных и спектральных характеристик пассивных помех в виде отражений радиоволн от взволнованной морской поверхности под скользящими углами облучения и неоднородностей тропосферы ("ангел-эхо") на основе результатов экспериментальных исследований в широком диапазоне рабочих частот с целью совершенствования алгоритмов обработки сигналов навигационных РЛС, обеспечивающих лучшие характеристики обнаружения целей при наличии указанных типов пассивных помех.

Цель диссертационной работы заключается в разработке нейросетевых моделей и методов для повышения эффективности обработки многомерной информации в реальном времени путем уменьшения аппаратных и вычислительных затрат при сохранении либо улучшении функциональных характеристик. Впервые предложен метод авоматического построения адаптивной схемы дискретизации входных сигналов ИНС СМАС и ее производных структур, основанный на анализе энтропии обучающих последовательностей путем вычисления коэффициента подобия Грея. Применение предложенного метода позволяет упростить структуру сети за счет снижения точности аппроксимации областей входного пространства, имеющих наименьшую энтропию, а также повысить точность аппроксимации областей, где энтропия максимальна.

Целью работы является повышение эффективности синтеза автоматической трансмиссии (АТ) за счет разработки математических моделей автоматизированного проектирования АТ и ее блоков, системы автоматического управления (САУ) и ее элементов, связей между блоками АТ и элементами САУ, программного обеспечения для имитационного моделирования, а также алгоритма имитационной модели функционирования электромеханической АТ.

Целью диссертационной работы является разработка формальных методов, математических моделей и вычислительных процедур комплексного решения задачи принятия эффективных решений в условиях многокритериальности и неопределенности, представленной нечеткими множествами. Получили дальнейшее развитие методы параметрической компараторной идентификации аддитивной модели скалярного оценивания полезности альтернатив за счет разработки метода детерминизации нечетких значений весовых коэффициентов; Value at Risk (VaR)-технологии принятия решений в условиях риска путем введения более общего понятия потерь и синтеза Value at Loss (VaL) модели, позволяющей определять компромиссное решение между эффективностью и возможными потерями. Усовершенствован метод определения интервальных значений коэффициентов относительной важности частных критериев модели скалярного оценивания полезности альтернатив путем учета неопределенностей различного вида: статистических, нечетких и интервальных величин.

Целью данной работы является разработка метода формирования терапевтических комплексов при многокритериальной оценке препаратов – аналогов, в котором учитываются диагнозы и индивидуальные особенности пациентов, а также его реализация при разработке биотехнической системы поддержки принятия решений для назначения лекарственных препаратов в дерматологии.

В работе установлены и количественно описаны физические, определяющие метрологические характеристики ближнеполевых резонаторных измерительных преобразователей для сверхвысокочастотной (СВЧ) диагностики диэлектрических материалов и сред. На основании численного моделирования предложена методология оптимального выбора геометрий апертур резонаторного измерительного преобразователя для исследования диэлектрических объектов, включая микроволновую сканирующую микроскопию, что позволяет целенаправленно подходить к их выбору для различных приложений. Предложена оптимальная по чувствительности конструкция коротковолнового резонаторного измерительного преобразователя с коаксиальной измерительной апертурой на базе объемного резонатора для СВЧ диагностики диэлектрических объектов, эффективность которой подтверждена результатами экспериментальных исследований. Разработаны теоретические основы для последующего усовершенствования математических моделей и разработки практических рекомендаций относительно создания многопараметрических измерительных устройств с использованием резонаторного измерительного преобразователя.

В диссертационной работе разрабатывается метод подключения многослойных коммутационных плат на операции контроля электрических параметров на основе гибких шлейфов и BGA/CSP зондов к автоматизированным устройствам контроля, которые обеспечивают повышение качества и снижение себестоимости электрического контроля устройств с большим количеством контролируемых цепей и высокой плотностью их расположения. Впервые на основании синтеза технологий гибких шлейфов BGA/CSP структур предложен четырехточечный метод контроля с пневматическим прижатием многослойных коммутационных плат высокой плотности. Впервые обоснован технологический метод формирования матричных зондов и межслойных соединений многозондового контактного устройства, отличающийся использованием кластерной модели Пуассона, что позволило выбрать вариант технологии с наименьшей вероятностью параметрических отказов. Усовершенствован разработанный метод электрического контроля многослойных коммутационных плат при помощи разработки технологии контроля, что позволило приспособить его для входного и функционального контроля элементной компонентной базы с матричными шариковыми выводами. Получил дальнейшее развитие метод Байесовских статистических решений, отличающийся формированием уровней иерархии в соответствии с выбранной технологией. что позволило проектировать новые технологические процессы с оптимизацией по выбранному параметру.

Автором диссертации предложена архитектура локально-рекуррентной искусственной нейронной сети (ИНС) для долгосрочного прогнозирования процессов электропотребления. Рассмотрен алгоритм обучения для каждого типа нейронов сети. Работа предложенной ИНС промоделирована на синтетических и реальных данных электропотребления, проведено сравнение с известными методами прогнозирования, показавшее преимущество предложенного подхода. Применение всего комплекса интеллектуальных методов позволило повысить эффективность решения задач прогнозирования процессов потребления электроэнергии на интервалах от 1 часа до нескольких лет.

В диссертационном исследовании ведется разработка быстродействующих методов пофрагментной обработки изображений на основе специализированных искусственных нейронных сетей, которые работают по принципу самообучения. Разработана конкурентная нейронная сеть, которая в качестве входного сигнала использует прямоугольные фрагменты изображений вместо векторных сигналов, что обеспечивается учетом нелинейных корреляционнных связей, и отличается вычислительной простотой, имеет фильтрующие свойства и способна обрабатывать нестационарные видеосигналы в реальном времени. Усовершенствованы методы обучения нейронных сетей для решения задач сжатия изображений, которые отличаются повышенным быстродействием и позволяют обрабатывать данные в реальном времени по мере их поступления. Методы самообучения нейронных сетей Т. Кохонена на основе предварительной фильтрации сигналов и использования робастных критериев позволяют решать задачи сегментации изображений, которые возмущены интенсивными помехами. Усовершенствована архитектура и метод обучения нейронной сети для решения задачи анализа независимых компонент, что позволяет решать задачу фильтрации изображений в последовательном режиме при наличии интенсив-ных возмущений.

Цель диссертационной работы – повышение эффективности экспериментальных исследований систем и процессов за счет разработки и применения методов и программно-аппаратных средств моделирования, позволяющих получать математические модели указанных объектов при минимальных временных и стоимостных затратах. Разработаны полиномиальные математические модели процесса расхода топлива (бензин, газ) в двигателях внутреннего сгорания в различных режимах, которые описывают связь данного технико-экономического показателя с такими факторами: количество оборотов двигателя в минуту и его температура; метод классификации планов многофакторных экспериментов (МФЭ). Усовершенствован метод построения оптимальных комбинаторных планов МФЭ, планы эксперимента для получения математических моделей технологических процессов изготовления электронной аппаратуры, которые обеспечивают минимальные стоимости реализации экспериментов.

Цель работы состоит в повышении производительности TCP-сеансов передачи данных. Проведен анализ современных и перспективных сетевых технологий, используемых в мультисервисных ТКС. Сформулированы требования к моделям и методам контроля и предотвращены перегрузки в ТКС. Разработаны математические модели TCP-сеансов и сформулированы условия обеспечения на основе теории бифуркаций. Разработан метод оптимизации TCP-сеансов и обоснована нелинейная модель блокировки пакетов в рамках алгоритмов AQM (Active Queue Management).

В работе представлена разработка интегральных моделей и методов анализа сенсорных систем в условиях ограничений на множество входных сигналов на базе метода компараторной идентификации и их применение для распознавания и воспроизведения зрительной информации. Впервые предложены модели компараторной идентификации цветовой инерции, которые имеют вид операторов на гильбертовом пространстве и на его положительном конусе с распадающимися ядрами, разностными ядрами семейств двухпараметрических операторов. Это дает возможность аналитически идентифицировать процесс цветовой инерции в случаях спектрального состава, изменяющегося во времени и постоянного спектрального состава с интенсивностью, изменяющейся во времени. Усовершенствована интегральная модель преобразования зрительной информации, которая определяет условия упрощения ядра интегральной модели в виде системы аксиом, которым должна соответствовать модель. Это обеспечивает возможность распознавания цветовой информации с учетом явления иррадиации зрения.

Целью исследований является разработка методов и моделей с использованием нечеткой логики для оперативного оценивания состояний сложных объектов, функционирующих в условиях неопределенности нечеткого пространства состояний. Предложен метод многоэтапного пространственного оперативного оценивания состояний сложных объектов с нечеткими процессами, который используется в стратегии нечеткого логического вывода на этапах формализации и анализа нечетких знаний. Получила дальнейшее развитие нечеткая сетевая модель на основе нечеткой интервальной интегрированной раскрашенной сети Петри, которая, в отличие от существующих, использует в явном виде не только значение функции принадлежности, но и ее аналитическую форму, а также результаты выполнения логических операций на нечеткой логике. Получил дальнейшее развитие метод бинарного поиска для задачи настройки параметров функций принадлежности, который, в отличие от существующих, базируется на задании необходимой точности подбора параметров функций принадлежности, что позволило повысить достоверность принятия решений, а также существенно увеличить скорость вычислительного процесса в практических реализациях.

В диссертации разрабатываются эффективные математические модели, методы, алгоритмы и инструментальне средства для многокритериального синтеза физических структур распределенных баз данных, а также решается на этой основе важная научно-практическя задача повышения эффективности систем автоматизации проектирования распределенных баз данных. Автором разработана математическая модель общей многокритериальной задачи синтеза физических структур распределенных баз данных для компьютерных сетей произвольной структуры, учитывающая их стоимостные и функциональные характеристики, объединяющая известные однокритериальные задачи и позволяющая путем изменения системы ограничений получать известные однокритериальные модели. Разработан метод усеченного перебора вариантов для решения задачи многокритериального синтеза физических структур распределенных баз данных, имеющий существенно меньшую временную сложность, чем известные методы перебора. Усовершенствована математическая модель и метод для оценки времени доступа к информационным ресурсам распределенных баз данных в направлении их распространения на компьютерные сети различной структуры. Нашли дальнейшее развитие методы синтеза физических структур распределенных баз данных на основе схем аддитивного алгоритма Балаша, покоординатной оптимизации и эволюционного синтеза путем учета особенностей многокритериальной задачи, что позволяет получать более эффективные проектные решения с учетом множества функционально-стоимостных показателей.

Метою дослідження є аналіз якості існуючих, удосконалення та розробка нових методів генерування псевдовипадкових бітів на основі використання перетворень типу спарюванння точок еліптичних кривих, підгруп та полів Галуа з заданим періодом повторення, які у залежності від вимог відповідали б різним рівням класів гарантій, в тому числі в К4 (Р2) згідно (АІS31), та мали більшу, у порівняннні з існуючими, швидкодію.

В диссертации предложена усовершенствованная методика отбора случайных подстановок по комбинаторным, дифференциальным и линейным показателям, позволяющая сформировать подстановки с улучшенными криптографическими показателями. Также разработана методика построения подстановочных конструкций (S-блоков) блочных шифров с улучшенными криптографическими показателями. Теоретически обоснованы значения параметров отбора и соответствующие этим значениям реализуемые параметры прохождения случайных подстановок.