Дисертаційну роботу присвячено актуальній науково-технічній проблемі підвищення ефективності черезшкірної електростимуляції нейром`язових структур людини в процесі терапевтичних реабілітаційних процедур на основі математичного моделювання та зворотного зв'язку на базі електроміографічних досліджень. Метою дисертаційної роботи є розробка методу адаптивної електростимуляції, що враховує індивідуальні особливості пацієнта, а також удосконалення існуючих апаратно-програмних засобів для електростимуляції. Об`єкт дослідження – процеси електростимуляції скелетних м'язів людини під час проведення лікувальної терапії. Предмет дослідження – методи проведення терапевтичних електростимуляційних процедур нейром`язових структур, математичні моделі електростимуляції, технічні засоби для електростимуляції, програмне забезпечення та методи обробки біомедичних даних.

Атор дисертаційної роботи займається розробкою інформаційної технології підтвердження права власності на цифрові зображення, яка використовує сучасні тенденції в області галузі цифрових водяних знаків та блокчейну для створення нової децентралізованої технології підтвердження права власності цифрових зображень. На основі отриманих теоретичних та експерементальних досліджень вирішена задача побудови методів генерації цифрового водяного знака на основі хаотичних карт, стійкого до спотворень, та задача розробки інформаційної технології підтвердження права власності на цифрові зображення.

У диссертації вивчається акустомагнітний вплив (АМВ) на біологічне середовище з метою його застосування в медицині. За допомогою модельних зразків біологічного середовища досліджено можливість використання АМВ для дистанційного визначення в ній концентрації магнітних наночастинок (МНЧ), збурення лікувального електричного струму та визначення акустичного опору її локальних ділянок. Показано, що за допомогою АМВ можна більш точно встановити концентрацію МНЧ, безпечно збурювати лікувальний електричний струм у заздалегідь заданих локальних ділянках середовища та вперше визначити in vivo кількісне значення акустичного опору внутрішніх ділянок середовища.

У дисертаційному дослідженні вирішується проблема машини фон Неймана – обмін даними між процесором та пам'яттю за рахунок створення нового наукового напряму in-memory комп'ютингу на основі read-write транзакцій на векторній логіці для обробки великих даних, що забезпечує суттєву економію енергії (+70%) та часу (+30%). Розглядається протиріччя використання потужної системи команд універсального процесора для комп'ютингу побутових структур великих даних, що знаходяться у пам'яті. Мета дослідження – забезпечення метричної якості моніторингу та управління процесами та явищами у кіберсоціальному просторі шляхом розборки та імплементації моделей, методів та архітектур in-memory комп'ютингу елементарних транзакцій на векторно-матричних розумних структурах даних.

У роботі вирішена науково-практична задача високоточного визначення параметрів руху НКА по бортовим спостереженням сигналів глобальних навігаційних супутникових систем (ГНСС) шляхом удосконаленнявідомих і створення нових методів і алгоритмів обробки фазовихі кодових ГНСС-спостережень в режимі PPP (Precise Point Positioning), включаючи новіметоди розв'язання неоднозначності фазових спостережень, що дозволяє виколнувати позиціювання низькоорбітальних космічних апаратів та навколоземних об'єктів на сантиметровому рівні точності. Викладено результати розвитку і верифікації методів і алгоритмів отримання "плаваючого" та/або дискретного/ цілочисельного розв'язання фазової неоднозначності і їхніх модифікацій в ході PPP-рішень, які реалізують запропоновані автором спеціальні процедури спільного МНК-оцінювання сукупності інформаційних і неінформаційних параметрів з використанням фазових і кодових ГНСС- спостережень робочого сузір'я супутників. Запропонована і апробована нова реалізація метода оцінкикомбинацій інструментальних кодових та фазових затримок в бортовій апаратурі супутників ГНСС (GPS) і формування поправок, які вираховуються по спостереженням не тільки глобальних, а й регіональних мереж ГНСС-станцій (зокрема, Українськоїмережі перманентних станцій) та дозволяють досягти надійного дискретного/ цілочисельного РФН і реалізувати найбільш точний fixed-метод PPP. В роботі показано, що при реалізації кінематичного методу досягнута потенційна точність визначення параметрів траєкторій НКА, яка відповідає найсучаснішим світовим досягненням і задовольняє найжорстокішим вимогам до точності для існуючих та майбутніх космічних місій.

У дисертаційній роботі розв'язано актуальну науково-практичну задачу оптимізації процесів відмовостійкої та безпечної маршрутизації за шляхами, що не пепретинаються, в телекомунікаційних мережах (ТКМ) шляхом розробки, вдосконалення та дослідження відповідних математичних моделей. Автором наведено приклади автоматизованого збору та обробки інформації про стан мережної безпеки елементів ТКМ за допомогою розробленого для цього програмного забезпечення. Представлені фрагменти коду у середовищі MATLAB та на мові Python, який може виконуватись для розрахунку шуканих маршрутів на контролері (сервері) мережі.

Розроблено інформаційно-логічну модель робочого простору, що відображає об'єкти гнучких інтегрованих виробничих систем (ГІВС), характерні для завдань інтелектуального керування роботами, та зв'язки між об'єктами, які враховують дискретність та заповненість виробничого робочого простору. Вдосконалено метод адаптивного візуального керування, що описує сукупність прийомів та операцій, які слід застосувати в інтелектуальних системах керування роботів для планування завдання переміщень на основі отримання зорової інформації від систем комп'ютерного (технічного) зору та орієнтовані на використання в мобільних робототехнічних системах. Отримала подальший розвиток модель керування мобільним роботом у просторі ГІВС, що здійснює керування шасі двоколісного робота, та функціонує на основі інформації від глобальних/локальних систем комп'ютерного зору та виконує функції розпізнавання та ідентифікації об'єктів ГІВС.

Для врахування параметрів фізичного рівня запропоновано спільно з системами виявлення вторгнень використовувати метод ідентифікації користувачів мережі за спектрами їх пристроїв та за рівнем потужності, що дозволить виявити атаки типу «man in the middle», «абонент-шахрай» і «помилкова точка доступу », а так само сприяє визначенню місцеположення джерела при атаці « глушіння ». Для реалізації ідентифікації розроблені методи порівняння спектрів різних пристроїв, основані на обчисленні середнього квадрату різниці і на обчисленні коефіцієнтів асиметрії їх кореляційних функцій. Показано, що середній квадрат різниці (СКР) спектральних відліків для шаблону і відповідного йому пристрою істотно менше, ніж для чужих пристроїв, а коефіцієнт асиметрії однозначно розрізняє різні пристрої при будь-якому відношенні сигнал/шум, але допускає помилки при порівнянні пристроїв однакових моделей. Для визначення місцеположення запропоновано використовувати радіокарти. Експериментально показано, що похибка даного методу становить 2,5 метра. Показано результати моделювання шумового середовища, що дозволило порівняти спектри приладів у близьких до реальних умовах. Для методу СКР спектри різних пристроїв відрізняються з імовірністю 0,999 (із відношенням сигнал/шум 30 дБ або більше.) Для методу, основаного на коефіцієнті асиметрії, здатність розпізнавання підтримується до відношення сигнал/шум 10 дБ з тією ж ймовірністю.

Запропоновано п'ятишарову гібридну нейро-фаззі модель з багатовимірними гаусіанами у консеквентному шарі та швидкий метод її навчання з варіантами на базі квадратичної похибки та спеціалізованого критерію, що характеризується високою точністю, швидкістю обробки та обчислювальною швидкодією у процесі навчання за рахунок зменшення налаштованих параметрів моделі. Визначено ансамбль гібридних нейро-фаззі моделей з багатовимірними гаусіанами у консеквентному шарі та метод його синтезу, що характеризується зменшеною похибкою навчання, покращеними узагальнюючими можливостями та спрощеною процедурою селекції гіперпараметрів. Удосконалено метод навчання нейро-фаззі моделей та їх ансамблів застосуванням емпіричної модової декомпозиції, що відрізняється від аналогів можливістю зниження рівня шуму у даних. Набув подальшого розвитку метод побудови ієрархічних знання-орієнтованих нечітких систем, що на відміну від існуючих методів дозволяє опрацьовувати малоймовірні критичні значення у задачах оперативного аналізу ризиків.

Набув подальшого розвитку метод Ленгмюра-Блоджетт (ЛБ) для створення наношарів з неленгмюрогенними молекулами, такими, як поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ), який відрізняється від відомих методів: використанням апарату квантово-хімічних досліджень ; визначенням та врахуванням додаткових вагомих факторів впливу на процес створення ЛБ-плівок сенсорного елемента з ПАВ. Визначено вагомі фактори впливу на процес створення сенсорного елемента для чутливого визначення ПАВ, а саме: тип матриці, кількість перенесених на підкладку моношарів бінарних систем "ПАВ: матриця", поверхневий тиск, за якого здійснюється перенесення моношарів на підкладку; тип перенесення моношару на підкладку; гідрофільність/гідрофобність поверхні; наявність електрохімічної передобробки електроду перед нанесенням шарів; енергія взаємодії в комплексі "ПАВ: амфіфільна речовина"; тип та концентрація речовини-співреагенту.

Набув подальшого розвитку метод Ленгмюра-Блоджетт (ЛБ) для створення наношарів з неленгмюрогенними молекулами, такими, як поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ), який відрізняється від відомих методів: використанням апарату квантово-хімічних досліджень ; визначенням та врахуванням додаткових вагомих факторів впливу на процес створення ЛБ-плівок сенсорного елемента з ПАВ. Визначено вагомі фактори впливу на процес створення сенсорного елемента для чутливого визначення ПАВ, а саме: тип матриці, кількість перенесених на підкладку моношарів бінарних систем "ПАВ: матриця", поверхневий тиск, за якого здійснюється перенесення моношарів на підкладку; тип перенесення моношару на підкладку; гідрофільність/гідрофобність поверхні; наявність електрохімічної передобробки електроду перед нанесенням шарів; енергія взаємодії в комплексі "ПАВ: амфіфільна речовина"; тип та концентрація речовини-співреагенту.

Розроблено нелінійну математичну модель електродинамічного рівня системи безпровідної передачі енергії (БПЕ) на основі теорії багатовходових антен з нелінійними характеристиками. Ця модель має достатню універсальність та гнучкість, тобто дозволяє проводити аналіз й оптимізацію систем БПЕ, в яких використовуються різні тexнoлогії передачі енергії та їх окремі підсистеми і пристрої. Удосконалена теорія передавальних антен з нелінійними характеристиками для зони Френеля. Теоретично доказані умови застосування наближення нескінченних решіток для аналізу великоапертурних ректенних решіток. На основі отриманого доказу розроблена методика аналізу великоапертурних ректенних решіток, які збуджуються електромагнітним полем з нерівномірним амплітудним розподілом. На прикладі моделювання системи БПЕ з передавальною багатопозиційною системою випромінювачів наведена послідовність проектування великоапертурних ректенних решіток, розроблені практичні рекомендації побудови ефективних схем збору потужності постійного струму ректени, сформульовані подальші напрямки розвитку теорії та практики побудови систем БПЕ і їх ректен.

Запропонована архітектурно-логічна модель декомпозиції кіберфізичного керування процесами в складних організаційно-технічних об'єктах. Вона дає можливість уявити керування процесом у вигляді єдиного інформаційного простору, що об'єднує в собі фізичні, кібернетичні і стратегічні складові. Логічно узгоджені послідовності прийняття рішень дозволили реалізувати технологію «Digital Twins». Удосконалено метод представлення структурних системних моделей кіберфізичного керування та метод синтезу алгоритмів функціонування кіберфізичного керування. Розроблена модель формалізації кібернетичної складової організаційно-технічного об'єкта, з представленням людино-машинного інтерфейсу (ЛМІ) у вигляді взаємопов'язаних багаторівневих Graphical User Interface (GUI) елементів, з урахуванням параметрів і подій, що дозволило автоматизувати реалізацію заданих функцій. Реалізовано представлення адитивного кібер-дизайну, за рахунок автоматизації процесу реалізації подій GUI елементів у вигляді фрагментів програмного коду. Розвинуто методологію сигнально-кодової конструкції. Впроваджено синтаксичну і семантичну моделі декларативної мови визначення і маніпулювання даними предметної області.

Досліджено фізичні прорцеси, що протікають в електрохемілюмінесцентих (ЕХЛ) сенсорах для хімічного аналізу, з робочими електродами, модифікованими функціональними покриттями різної структури та складу. Проведено експериментальне дослідження вольтамперних та ЕХЛ властивостей електродів, модифікованих полімерними плівками, що містять органічні люмінофори, напівпровідникові квантові точки, вуглецеві нанотрубки, а також леговані електропровідні алмазоподібні електроди. Експериментально досліджено новий співреагент тетрафенілборат іон, що є особливо ефективним для збуджених ЕХЛ на модифікованих електродах з інкорпорованими люмінесцентними частками. Проведено розрахунки дифузійної кінетики в тонкошаровій кюветі ЕХЛ сенсора та локалізації енергії збудження на поверхні модифікованих електродів, що містять люмінофори. Визначено новий метод лазерної генерації флуоресцентних напівпровідникових квантових точок для використання в ЕХЛ системах.

Запропоновано радіально-базисні нейромережеві моделі, призначені для роботи в контурах автоматизованої системи інтелектуального керування процесом безперервного травління смугової сталі. Ці моделі дозволили адекватно описати технологічний процес безперервного травління смугової сталі в нестаціонарних умовах функціонування за наявністю невизначеностей. Встановлено регулятор температури, що дозволяє адаптивно коригувати температуру розчину з урахуванням впливу змін складу травильного розчину для підтримання регламентованої швидкості процесу. Визначено метод ідентифікації стану компонентів травильного розчину, що використовує нечітку кластеризацію для автоматизованого контролю вмісту мультігідратів у травильному розчині. Удосконалено процес ідентифікації дефектів поверхні смугового прокату з використанням нечіткої кластеризації. Це дозволило автоматизувати контроль якості кінцевого продукту та визначати параметри тиску подачі травильного розчину в сопла попереднього зрошування. Апробовано метод оцінювання якості функціонування технологічної лінії травлення, який використовує кластеризацію факторів технологічного процесу з урахуванням їх взаємних впливів.

Проведено інформаційно-аналітичні дослідження за принципами побудови, структурою, функціями, важливістю завдань, технічним оснащенням і об'єктами радіомоніторингу національних систем радіочастотного моніторингу (СРЧМ). На підставі цих систем сформульовано задачу оцінювання ефективності ведення радіочастотного моніторингу (РЧМ) підсистемами і станціями радіоконтролю (СРК). Також створено науково-методичний апарат оцінювання техніко-виробничої ефективності функціонування СРЧМ, що включає вдосконалений системно-методологічний підхід, просторово-частотно-часовий (space-frequency-temporal -SFT) метод охоплення РЧМ випромінювань радіоелектронних засобів (РЕЗ), методику розрахунку з єдиною системою показників і критеріїв ефективності. Розроблено програмно-алгоритмічне забезпечення для автоматизації розрахунку інтегральних техніко-виробничих і часткових виробничих показників ефективності ведення радіочастотного моніторингу станцій радіоконтролю, регіональної підсистеми радіочастотного моніторингу і системи радіочастотного моніторингу в цілому.

Удосконалено математичні моделі біт-потокових online-обчислювачів лінійних, степеневих, дробово-раціональних функцій та функцій добування кореня методом формування приростів висхідних ступінчастих функцій з мінімізацією похибки обчислень. Знайдено математичні моделі online-обчислювачів ірраціональних функцій, що представлені декомпозицією отриманих математичних моделей обчислювачів елементарних функцій. Отримали подальший розвиток методи побудови архітектурних моделей біт-потокових online-обчислювачів шляхом використання базових конвеєрних структур. Це дозволило застосувати єдиний підхід до їх автоматизованого синтезу з використанням мов опису апаратури. Розроблено HDL-моделі обчислювачів у формі автоматного шаблону, що моделюються і синтезуються засобами САПР цифрових пристроїв на платформі програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС). Працездатність апаратної моделі підтверджено перевіркою результатів за допомогою верифікації поведінкової моделі, автоматизованим синтезом та імплементацією в ПЛІС Xilinx.

Запропоновано інтервальну модель наскрізного бізнес-процесу як рішення задачі в складі прецеденту, яка містить опис дій процесу у вигляді множини послідовності подій та множини послідовностей інтервалів часу виконання цих дій. Визначено метод адаптації прецеденту наскрізного бізнес-процесу з урахуванням часу його виконання. Також удосконалено категорно-функторну модель життєвого циклу бізнес-процесів, яка визначає цикл випуску продукції підприємства як єдину систему типових взаємодіючих бізнес-процесів. Встановлено узагальнений метод формування, пошуку та використання прецеденту наскрізного бізнес-процесу. Винайдено метод виявлення інтервалів очікування ресурсів із наскрізного бізнес-процесу. Отримала подальший розвиток логічна модель множини наскрізних бізнес-процесів. Впроваджено інформаційні технології побудови прецедентів наскрізних бізнес-процесів та прецедентного управління множною наскрізних бізнес-процесів, що використовують спільні ресурси.

Запропоновано інформаційну технологію побудови освітнього простору в системах дистанційного навчання, засновану на використанні модульної структури інструментальних засобів, яка враховує індивідуальні вимоги та особливості учасників дистанційного навчання. Це дозволяє підвищити ефективність процесів формування та експертного оцінювання якості знань. Отримав подальший розвиток метод визначення інтегральної оцінки якості знань на основі штучних нейронних мереж, що дозволяє прогнозувати параметри процесів формування знань та експертного оцінювання в системах дистанційного навчання. Впорядковано концептуальну модель освітнього простору та розроблено інформаційну технологію, яка дозволяє створювати програмне забезпечення оцінювання знань в системах дистанційного навчання.

Запропоновано технологію виробництва складових елементів комбінованих детекторів для реєстрації фотонів гамма-випромінювання з площею вхідної поверхні від 1000 см*2 на основі матеріалів, що відрізняються за лінійними коефіцієнтами теплового розширення у 4,5-7 разів для роботи в інтервалі температур від -50'С до +70'C. Набув подальшого розвитку технологічний процес виготовлення лічильних комбінованих детекторів для реєстрації фотонів гамма-випромінювання з площею вхідної поверхні від 1000 см*2, які складаються з монокристалічних пластин NaI:TI, або композиційних сцинтиляторів CsI:TI, оптично з'єднаних з пластиною сцинтиляційного полістиролу, що забезпечує більшу на 30-80% чутливість реєстрації фотонів гамма-квантів з енергією 20-3000 keB, порівняно з детекторами на основі монокристалу NaI:TI. Розроблено технологічний процес виробництва спектрометричних комбінованих детекторів. Впорядковано технологічний процес виготовлення комбінованих детекторів альфа- та бета- частинок з площею вхідної поверхні до 180 см*2 на основі гетерогенних шарів ZnSe:AI. Розвинуто технологічний процес виготовлення комбінованих детекторів для реєстрації фотонів низькоенергетичного рентгенівського випромінювання.

Досліджено процес синтезу діагностичних моделей на основі нейро-нечітких мереж. Запропоновано стохастичний метод синтезу моделей на основі дерев розв'язків, який використовує інформацію про інформативність ознак, складність синтезованого дерева, а також точність його розпізнавання. Розроблено стохастичний метод видобування чисельних асоціативних правил та метод синтезу продукційних правил на основі негативного відбору для випадку нерівномірного розподілу екземплярів класів вибірки. Визначено паралельний метод видобування продукційних правил на основі обчислювального інтелекту. Надано критерії оцінювання інформативності ознак та паралельний стохастичний метод редукції даних. Знайдено модель подання стохастичного пошуку у ярусно-паралельній формі для параметричного синтезу нейро-нечітких мереж. Апробовано метод параметричної ідентифікації нейро-нечітких мереж на основі паралельного випадкового пошуку. Отримано метод донавчання діагностичних нейро-нечітких моделей.

Розроблений радіаційно-стійкий відбивач світла, що забезпечує коефіцієнти відбивання 88-92% в діапазоні довжин хвиль 400-88 нм під час радіаційних навантажень до 100 Мрад та дозволяє вкривати сцинтиляційні елементи великої площі. Визначено конструктивні параметри сцинтиляційного шару з гранул YSO:Ce та YAGG:Ce, отриманих методом твердофазного синтезу, введених у радіаційностійку оптично прозору основу, що забезпечують оптимальне світлозбирання. Встановлено технологічні процеси виготовлення радіаційно-стійких сцинтиляційних елементів на основі композиційних сцинтиляторів, що містять гранули YSO:Ce або YAGG:Ce, для різних значень радіаційних навантажень для випадків, коли фотоприймач винесено за межі зон радіаційних навантажень та коли фотоприймач безпосередньо з'єднано із сцинтиляційним елементом. Удосконалено технологічні процеси створення радіаційно-стійких сцинтиляційних детекторів великої площі на основі сцинтиляційних елементів з композиційних або пластмасових сцинтиляторів. Виготовлено прототипи сцинтиляційних детекторів великої площі.

За результатами роботи набув подальшого розвитку метод двоенергетичної абсорбціометрії (Dual-energy X-ray Absorptiometry - DXA, раніше DEXA), що базується на вимірюванні ослаблення рентгенівського випромінювання (РВ) об'єктом контролю (ОК) у двох енергетичних діапазонах. Запропоновано новий фізичний метод характеризації матеріалів за Z_eff, що дозволяє визначити параметр, пропорційний масовому коефіцієнту ослаблення M_m, який є пов'язаним з Z_eff та не залежить від товщини та щільності матеріалу об'єкта контроля. Метод пройшов експериментальну апробацію. Проведено моделювання співвідношення сигналів двоенергетичного детектора на базі сцинтиляційних кристалів ZnSe товщиною 0,5 мм та Csl товщиною 4 мм для ОК різної товщини та з різним ефективним атомним номером. На базі створених двох макетних зразків цифрових радіографічних систем отримано низку радіографічних зображень тестових об'єктів контролю у різних енергетичних діапазонах.

Розроблені методи моделювання, формування аналітичних ознак, інтелектуального аналізу табличних і текстових консолідованих даних для підвищення точності, достовірності та інформативності результатів аналізу, які використовуються для підтримки прийняття рішень в інформаційно-аналітичних системах. Застосовано метод оптимізації прогнозної аналітики часових рядів з використанням стекінгового об'єднання та відбору різнотипних моделей на основі лінійної регресії Least Absolute Shrinkage Selection Operator (LASSO) та байєсівської регресії. Проаналізовано поєднання байєсівської, лінійної та машино-навчальної логістичних регресій у задачах виявлення технічних відмов. Розглянуто оптимізацію послідовності дій інтелектуального агента в задачах аналітики попиту з використанням глибокого Q-навчання та імітаційного моделювання середовища. Використано модель векторного представлення текстових даних, у просторі семантичних та тематичних полів. Визначено метод виявлення додаткових аналітичних ознак на основі лексемних поєднань у семантичних структурах текстових масивів. Запропоновано модель семантичних концептів текстових масивів на основі теорії аналізу формальних концептів.

Вперше запропоновано обчислювальний метод сегментації зображень об'єктів на цифрових зображеннях, що дозволяє здійснювати сегментацію різних типів зображень локальних об'єктів (одиночних, компактної групи, протяжних). Удосконалено метод оцінювання параметрів фонової підкладки цифрового зображення об'єкта при наявності аномальних пікселів, що сприяє показникам точності оцінки положення об'єктів у просторі. Отримали подальший розвиток обчислювальні методи оцінки кутового положення об'єктів у просторі, що дозволило поліпшити якість апроксимації аберації та підвищити загальну точність визначення координат об'єктів. Розроблені обчислювальні методи апробовані на практиці і впроваджені в програмному комплексі автоматизованого виявлення астероїдів і комет CoLiTec.

Отримано аналітичні вирази для опису механізмів випромінювання, а також умов застосування сигналу катодолюмінісценції (КЛ) для діагностики режиму радіаційної обробки технічних діелектричних матеріалів. Для ряду поширених технічних матеріалів встановлено та експериментально підтверджено лінійну залежність між інтенсивністю сигналу КЛ і величиною потужності поглиненої дози електронного випромінювання. Проведено експериментальне дослідження залежності інтенсивності сигналу люмінесценції від струму пучка, енергії електронів і товщини КЛ радіатора. Розроблені методика та набір технічних засобів для визначення в on-line режимі розподілу поглиненої дози на поверхні об'єкта, оброблюваного високоенергетичним сканованим пучком електронів великої потужності. Виготовлена та використана при проведенні радіаційних випробувань пірометрична система, яка забезпечила вимір в on-line режимі розподілу температури ділянки надкритичної водної петлі в умовах впливу на неї пучка електронів великої потужності.

Запропоновано федеративну ML- архітектуру sandbox комп'ютингу. Удосконалено структурну модель ML- комп'ютингу. Також визначено матрично-логічний та векторно-матричний методи діагностування шкідливих кодів. Запропоновано методи: детектування модифікованих шкідливих кодів; детектування досліджуваного зразка заздалегідь встановленими антивірусними рішеннями; діагностування поліморфних шкідливих програм за допомогою Yara правил; створення URL сигнатур нового покоління, що дає можливість скоротити розмір бази даних на 75%.

Розроблено метод автоматизованого позиціювання двох фотонно-кристалічних волокон, заснований на врахуванні куту взаємного повороту волокон навколо їх поздовжньої осі, що дає змогу враховувати структуру модового поля волокна в процесі з'єднання та зменшити оптичні втрати. Отримав подальший розвиток метод визначення координати центру перерізу фотонно-кристалічного волокна, який відрізняється від відомих застосуванням до сформованого при поперечному зондуванні світловим променем фотонно-кристалічного волокна одновимірного розподілу оптичного поля процедури автозгортки. Це дає змогу підвищити точність визначення розташування волокна. Удосконалено математичне забезпечення автоматизованої системи керування процесом з'єднання фотонно-кристалічних волокон (ФКВ) за рахунок обгрунтування методів поперечного та поздовжнього оптичного контролю об'єкту, врахування особливостей оптико-геометричної структури фотонно-кристалічних волокон. Практичне значення отриманих результатів підтверджено забезпеченням низького рівня оптичних втрат у з'єднаннях ФКВ за рахунок використання нових методів їх автоматизованого позиціювання за лінійними координатами та за кутом взаємного повороту.

Запропоновано концепцію побудови надшвидкого потенціостату для реалізації високошвидкісних методів електрохімічного аналізу з використанням мікро-, ультрамікро- та наноелектродів як сенсорів, яка базується на принципах внутришньокаскадних зв'язків, компенсації омічного падіння в модулі перетворення струм-напруга та застосування режиму повторювача на високих частотах для підсилювача, що керує протиелектродом сенсора. Набув подальшого розвитку метод надшвидкої вольтамперометрії, що включає дослідження використання мікроелектродів та наноелектродів для електрохімічних досліджень. Отримав широкого розвитку метод хемілюмінесценції, що включає розробку нових композицій та застосування нанотехнологічного п'єзоелектричного активатора аналітичної хемілюмінесцентної реакції. Це дозволило розробити методики визначення біологічнозначущих компонентів рідких проб, таких як аскорбінова кислота, супероксиддисмутаза, гемін, тирозиназа.

Запропоновано модель багатоваріантного управлінського рішення, що базується на темпоральних знаннях та містить альтернативні реалізації цього рішення у складі послідовностей станів об'єкту управління. Визначено модель темпоральної бази знань, що містить логіко-ймовірнісне представлення знань. Знайдено метод виявлення аномального стану об'єкту управління з використанням темпоральних правил, який передбачає формування множини зважених темпоральних залежностей. Вдосконалено метод зворотного ймовірнісного виводу на темпоральних правилах. Підтримано метод визначення ваг темпоральних правил на основі значень ймовірностей послідовностей фактів. Набуло подальшого розвитку продукційне представлення знань у формі ансамблю моделей темпоральних правил, а також змін у станах окремих типових об'єктів у складі об'єкту управління.

Розроблено моделі та метод забезпечення якості підкладок функціональних компонентів мікроелектрооптомеханічних систем (ФК МОЕМС), які дозволяють прогнозувати стан підкладок ФК під впливом технологічних факторів під час їх виготовлення. Встановлено модель впливу параметрів технологічних операцій шліфування та полірування на параметри формоутворення ФК МОЕМС, що дозволяє визначити величину вихідних параметрів для отримання заданих чисельних значень шорсткості. Отримано дані, які дали змогу дати оцінку впливу параметрів ФК МОЕМС- перемикачів на розсіювання оптичної потужності. На основі проведених досліджень розроблено технологічний процес виготовлення підкладок ФК МОЕМС. Визначено технологічний процес контролю підкладок ФК МОЕМС, що направлений на підвищення точності та відтворюваності інформації, зниження трудомісткості.

Удосконалено модель інформаційного супроводу бізнес-процесів спеціалізованою інформаційною системою, яка побудована на основі даталогічної моделі даних, яка дозволяє визначати взаємозв'язок організаційно-технічних компонентів спеціалізованої інформаційної системи з бізнес-процесами. Розроблено метод оцінювання варіантів проєктних рішень реінжинірингу організаційно-технічних компонентів спеціалізованих інформаційних систем. Цей метод дозволяє на етапі вибору варіантів проєктних рішень реінжинірингу спеціалізованої інформаційної системи порівнювати варіанти за узагальненим критерієм, що зв'язує розрахунковий показник функціонування спеціалізованої інформаційної системи із ключовими соціально-значущими показниками діяльності підприємства, здійснювати вибір оптимального варіанта проєктного рішення реінжинірингу спеціалізованих інформаційних систем при обмежених витратних ресурсах.

Вдосконалено та досліджено потокову модель безпечної маршрутизації в телекомунікаційних мережах. Впорядковано потокову модель безпечної маршрутизації з балансуванням навантаження на основі врахування параметрів мережної безпеки в програмно-конфігурованих телекомунікаційних мережах. Уперше запропоновано та досліджено модель швидкої перемаршрутизації із забезпеченням балансування навантаження на принципах Traffic Engineering та диференційованого обмеження трафіку в програмно-конфігурованих телекомунікаційних мережах. Удосконалено та досліджено потокову модель безпечної швидкої перемаршрутизації з балансуванням навантаження та диференційованим обмеженням трафіку на границі телекомунікаційної мережі.

Запропоновано структурну модель комп'ютингу, яка характеризується інтерактивною онлайн взаємодією між людиною, критичною системою і механізмами точного цифрового моніторингу-управління, що дає можливість виключати відмови, які призводять до техногенних катастроф і соціальних колізій. Знайдено теоретико-множинний метод пошуку даних, який характеризується or-метрикою визначення подібності-відмінності текстових фрагментів-об'єктів. Удосконачено метричний метод відбору співробітників за заданими еталонними компетенціями та метод метричного інтегрального оцінювання персоналу компанії. Розвинуто комп'ютинговий метод прийняття рішень шляхом введення вичерпного онлайн моніторингу і цифрового управління, що дозволяє істотно зменшити помилки оператора в процесі функціонування критичної системи. Впорядковано методи сегментного пошуку підмножини ефективних проектних рішень, що враховують параметри трудомісткості і якості, які відрізняються від існуючих структурною відмінністю множин опуклих і неопуклих допустимих варіантів. Це дозволяє істотно зменшити час аналізу вихідної інформації для прийняття рішень без зниження їх якості.

Запропоновано рішення задачі побудови математичних методів аналізу нелінійних шарових електродинамічних структур в резонансному діапазоні частот, а також розробки ефективних обчислювальних алгоритмів розв'язання задач розсіяння і генерації хвиль. Задача базується на вирішенні еквівалентної системи комплексних і нелінійних інтегральних рівнянь Гаммерштейна, яка за допомогою квадратурних формул зводиться до системи комплексних нелінійних алгебраїчних рівнянь другого роду. Основою розвинутого алгоритму чисельного аналізу є самоузгоджений підхід, тобто ітераційний метод, побудований на базі блокових ітераційних процедур. Визначено метод дослідження на частотах випромінювання спектральної задачі з індукованими шарами діелектричної проникливості. Об'єднання самоузгодженого і спектрального аналізу дозволило дослідити нелінійні резонансні процеси на частотах резонансного розсіяння і генерації коливань, що дозволяє вибирати частоти збудження, які визначаються дійсними частинами комплексних власних частот індукованих спектральних задач.

Виконано формалізацію принципу операційного перетворення кодів станів на основі математичного апарата універсальних алгебр. Розроблено структуру операційного автомата переходів, призначеного для перетворення кодів станів мікропрограмного автомата; структуру мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів, що допускає відповідність арифметико-логічних операцій окремим мікропрограмним переходам. Впорядковано математичну модель мікропрограмного автомата з операційним створенням кодів станів у вигляді системи ізоморфізмів алгебр. Запропоновано метод структурного представлення процесу синтезу мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів. Одержав подальший розвиток метод заміни вхідних змінних та метод зменшення максимальної кількості істотних вхідних змінних. Удосконалено методику оцінки апаратурних витрат на реалізацію логічної схеми мікропрограмного автомата. Вона відрізняється тим, що структурні блоки мікропрограмного автомата з операційним автоматом переходів ототожнюються з типовими функціональними вузлами цифрових систем, за рахунок чого спрощується урахування параметрів автомата при моделюванні процесу синтезу схеми автомата.

Отримала подальший розвиток теоретична модель синхронізації мод волоконного лазера. Це дозволило врахувати механізми керування поляризацією на основі використання рідкокристалічної комірки. Експериментально досліджено умови стабільності поляризації поздовжних мод в кільцевому волоконному лазері з використанням рідкокристалічних комірок. Експериментальний макет волоконного лазера дозволив отримати лінійно-поляризоване випромінювання на довжині хвилі 1,55 мкм з тривалістю імпульсів фемтосекундного порядку. Розроблена система має значно поліпшені експлуатаційні якості за рахунок підвищення ефективності налаштування кута повороту поляризації з використанням рідкокристалічних комірок.

Досліджено та розвинуто технологію електричних комутаційних елементів. Це дозволило розробити конструкцію плаского з'єднувача для електронних пристроїв із нульовою силою вставки із пневматичним притисненням контактних елементів. Отримано модель впливу конструкційних параметрів плаского з'єднувача на перехідний опір, який виникає між з'єднувачем і шлейфом, яка дозволила оптимізувати конструкцію з'єднувача за критерієм мінімізації перехідного опору. Обгрунтовано технологію складання поліімідних гнучких комутаційних структур (ГКС), що забезпечило формування високощільних нерознімних електричних міжз'єднань за допомогою ультразвукового зварювання. Математична модель дозволяє виконувати оцінку надійності та стабільності технологічного процесу, визначати відсоток виходу придатних виробів, середній час виготовлення одного виробу, середню кількість зібраних виробів.

Розроблено та досліджено тензорні моделі телекомунікаційних мереж (ТКМ) з удосконаленням умов забезпечення якості обслуговування за множиною показників мережної продуктивності та показників, що сприймаються на рівні користувачів. Проведено розробку та дослідження моделей і методів швидкої перемаршрутизації в ТКМ із захистом рівня якості обслуговування за показниками пропускної здатності, середньої міжкінцевої затримки, ймовірності втрат пакетів та показниками якості обслуговування, що сприймається кінцевими користувачами – R-фактора та мультимедійної якості. Встановлено методи ієрархічно-координаційної маршрутизації та швидкої перемаршрутизації в мультидоменних телекомунікаційних мережах із забезпеченням якості обслуговування за множиною показників. Проведено оцінку ефективності запропонованих методів відмовостійкої маршрутизації із захистом рівня якості обслуговування в ТКМ.

Розроблено модель стійких мозаїчних стохастичних маркерів доповненої реальності та метод їх формування, який базується на процедурах масштабування зображення – повідомлення методом найближчого сусіда, перемішування пікселів за допомогою відомої псевдовипадкової перестановки та їх кодування кольором клітинок зображення маркера, які розділяються рамкою. Встановлено метод визначення параметрів проективного перетворення мозаїчних стохастичних маркерів, який реалізує знаходження чотирьох опорних точок, ітеративно максимізуючи суму дисперсій середніх значень об'єднання масок біт-контейнерів, розрахованих по рядках і стовпцях без врахування додаткової апріорної інформації. Це дозволяє забезпечити уніфіковане виявлення та декодування незалежно від умов регістрації маркера. Апробовано метод декодування мозаїчних стохастичних маркерів доповненої реальності. Удосконалено модель візуальних інформаційних структур доповненої реальності. Розвинуто метод проеціювання віртуальних об'єктів на площину маркера доповненої реальності. Реалізовано інформаційну технологію побудови і використання маркерів доповненої реальності.

Досліджено характеристики розсіяння хвилевідно-щілинної лінії передачі із металево-діелектричним включенням, що моделює PIN діод; 4-портової планарної схеми вертикального переходу між мікросмужковою (МСЛ) та щілинною (ЩЛ) лініями передачі, які розташовані взаємно-перпендикулярно по різні боки підкладки; періодичних структур на базі вузьких прямокутних щілинних резонаторів (ЩР) у заземлюючій площині регулярної МСЛ. Вивчено ефекти взаємного зв'язку ЩР прямокутної та складної форми, що послідовно включені у заземлюючу площину МСЛ. Показано, що ЩР складної форми взаємодіють один з одним на відстанях, порівняних з їхнім поздовжнім розміром, а характеристика розсіяння на них містить додаткові частоти резонансної взаємодії між сигнальною лінією передачі і розподіленою неоднорідністю. За методом поперечного резонансу вивчено характеристики розсіяння повороту ЩЛ на прямий кут. У тришарових планарних структурах розроблено схему високоефективного підсилювача потужності із контролем рівня вищих гармонік сигналу. Запропоновано методику проектувння смуго-пропускних фільтрів із поліпшеними характеристиками згасання сигналу поза смугою та методику проектування смуго-запиральних фільтрів на базі H-подібних ЩР.

Проаналізовано методи первинної міжперіодної обробки (МПО) та оцінювання параметрів відбиттів від метеорологічних утворень (МУ) в імпульсних доплерівських метеорадіолокаторах (ДМРЛ) із довільними законами зондування. Досліджено відомі та нові оцінки трьох базових параметрів МУ й обгрунтовано доцільні для практики оцінки. Проаналізовано вплив на їх точність завадних відбиттів від предметів місцевості та точкових за дальністю повітряних об'єктів, запропоновано методи зменшити його. На основі адаптивних решітчастих фільтрів синтезовано уніфіковану структуру системи МПО, в якій спільні операції МПО виконуються лише один раз.

Досліджено методи відновлення пошкоджених поверхонь операторами інтерстріпації на системах смуг, границі яких є прямими, розташованими під довільним кутом;; границі яких представлені криволінійними функціями; границі яких є замкнутими контурами. Розроблено метод відновлення поверхні за даними про неї на системі смуг із врахуванням структури тіла, що дозволяє відновлювати поверхню із врахуванням особливостей текстури об'єкта дослідження на відомих смугах. Вдосконалено метод знаходження ліній розриву неперервних функцій (однієї або двох змінних) чи їх похідних деякого порядку, який дозволяє локалізувати з деяким наперед заданим пордком точності розриви функції чи її похідної деякого порядку.

Запропоновано метод локалізації та навігації мобільних роботів (МР) в середовищі зі змінними властивостями за умов обмежених можливостей для дистанційного керування. Це передбачає можливість перемикання режиму керування роботом в стан автономної навігації. Удосконалено метод автономної навігації МР в невідомому середовищі з комбінованим застосуванням нечіткої моделі і RL-методів, який дозволяє покращувати набір нечітких правил, використовуючи сигнали підкріплення. Впроваджено метод локалізації мобільних об'єктів з використанням технології iBeacon та даних акселерометра у просторі з відомими картами приміщень, що дозволяє скоротити кількість необхідних для локалізації передавачів. Також удосконалено метод автономної навігації МР в невідомому середовищі з обходом перешкод із застосуванням нечіткої моделі, який дозволяє реалізувати різні типи поведінки робота в умовах наявності і відсутності пропріоцептивної інформації. Набув подальшого розвитку метод визначення маршруту руху мобільних об'єктів з використанням модифікованого алгоритму Jump Point Search (пошук шляху по стрибковим точкам). Цей метод дозволяє зменшити кількість необхідних обчислень в порівнянні з базовими алгоритмам

Удосконалено структурно-логічні моделі і методи перевірки кіберпростору для тестування і діагностування шкідливих компонентів, які відрізняються використанням методу дедуктивного паралельного аналізу обчислювальної системи для перевірки та діагностування malware. Розроблено нову модель активного online cyber security комп'ютингу, яка характеризується сигнатурно-кубітним поданням інформації, що дає можливість підвищувати швидкодію процесів моніторингу вхідних потоків malware-даних і управління видаленням деструктивних компонентів. Запропоновано новий метод атрибутивно-орієнтованого розпізнавання URL-адресу з використанням частотних паттернів і метод перевірки поліморфних шкідливих програм на основі врахування контрольних сум Portable Executable секцій у виконуваних файлах і застосування апарату інтелектуального аналізу даних. Впорядковано засоби захисту кіберпростору.

Запропоновано принцип побудови адаптивної веб-служби та метод персоналізації Інтернет-сервісу. Представлено моделі MapReduce Hadoop для розподіленої нейромережевої обробки великих даних. Обгрунтовано Cloud-Fog-Dew архітектуру для персоналізованих сервіс-орієнтованих систем. Показано доцільність проектування мультиагентної системи оперативного реагування. Удосконалено методологію обробки великих даних нейронними мережами, методи відображення багатовимірних даних у простір малого розміру та методологію розподіленої інтелектуальної обробки зображень досліджуваного об'єкта. Набули подальшого розвитку метод узгодження дій агентів в агентно-орієнтованій системі. Розроблено структури та базові модулі сервіс-орієнтованої комп'ютерної системи екстреного реагування на основі запропонованих моделей і методів.

Розроблено методи підвищення завадостійкості первинних та вторинних радіолокаційних систем на основі мережевої побудови радіолокаційних систем спостереження з централізованою обробкою інформації. Це дозволяє проведення сумісної оптимізації як виявлення, так і вимірювання координат повітряних об'єктів та виключення з обслуговування літаковими відповідачами вторинних радіолокаційних систем навмисних корельованих завад. Синтезовані оптимальні за критерієм Неймана-Пірсана структури виявлення сигналів та повітряних об'єктів в мережі радіолокаційних систем спостереження повітряного простору. Показано, що такі структури обробки даних дозволяють здійснити спільну оптимізацію як виявлення, так і виміру координат повітряних об'єктів.

Побудовано узагальнену математичну модель задачі, множина реалізацій якої охоплює широкий клас наукових і прикладних задач покриття області однаковими колами. Досліджено властивості моделі й запропоновано стратегію розв'язання, яка грунтується на методі мультистарту. Для реалізації цієї стратегії розроблені швидкі й ефективні алгоритми побудови стартових покриттів; методи генерації простору розв'язків і функції мети задачі по стартовій точці й реалізований програмний інтерфейс із сучасними програмними пакетами для дискретної і нелінійної оптимізації. Реалізовано комплекс програм для розв'язання оптимізаційної задачі покриття області довільної просторової форми колами рівного радіуса, які зв'язані мережею (у тому числі з урахуванням похибок вихідних даних).

Отримано розподіл щільності електронних станів та спектр нормованої узагальненої функції розподілу щільності станів у гетероморфному кремнії з урахуванням ступеня розупорядкованості структури, розмірів та морфології включень. Одержані характеристики фотопровідності гетероструктури аморфного гідрогенізованого та монокристалічного кремнію як функції розмірів та морфології аморфних включень в кристалічному субстраті дозволили визначити основні шляхи підвищення ефективності сонячних елементів. Визначено подальший розвиток методів розрахунку впливу аморфних неоднорідностей на фотопровідність кристалічного кремнію в залежності від фізичних властивостей і геометрії цих неоднорідностей. Це дозволило поглибити уявлення про фізичні процеси в гетероструктурах типу аморфний/кристалічний кремній.

Вирішена задача підвищення завадозахищеності систем акустичного зондування атмосфери шляхом використання адаптивних методів обробки для придушення активних і пасивних акустичних перешкод фільтрами лінійного передбачення. Показано, що використання фільтрів лінійного передбачення дозволяє істотно вдосконалити системи акустичного зондування атмосфери, зробити їх більш компактними, мобільними. Синтезовано алгоритми формування комплексних випадкових із заданими спектральними характеристиками. Розроблено ряд методів підвищення завадозахищеності систем акустичного зондування. Оцінку ефективності запропонованих методів виконано шляхом проведення півнатурних експериментів і математичного моделювання. Отримані результати свідчать про ефективність запропонованих адаптивних методів, використання яких дозволяє отримати виграш у відношенні сигнал/завада на рівні 30–40 дБ.

Визначено оптимальний концентраційний склад активаторних домішок і спосіб активації монокристалів вольфрамату і молібдату свинцю для виготовлення лазерних елементів вимушеного комбінаційного розсіювання (ВКР) лазерів. Оптимальні умови активації кристалів PbMO4 та PbWO4 дозволили отримати елементи, які поєднують у собі високу хімічну стійкість (в порівнянні з гіроскопічним кристалом Ba(NO3)2 і зрівнянну ефективність лазерної генерації з комерційним кристалом KGd(WO4)2. Розроблений метод вирощування з розплаву більш технологічний і високопродуктивний у порівнянні з розчин-розплавним методом, який застосовується для вирощування кристалів KGd(WO4)2. Тривалість розробленого технологічного циклу вирощування кристалів у ~6 разів коротша.

Побудовано грід-граф евклідових комбінаторних конфігурацій та досліджено його властивості. Розроблено горизонтальний метод розв'язування векторних комбінаторних оптимізаційних задач. Визначено координатний метод розв'язування векторних комбінаторних оптимізаційних задач, який на відміну від існуючих методів використовує подання комбінаторних конфігурацій у вигляді набору грід-графів, що дозволяє проаналізувати групи елементів та скоротити кількість вершин, необхідних для повного аналізу графа як етапу знаходження розв'язку задачі. Побудовані моделі прикладних задач, що є векторними задачами на комбінаторних конфігураціях, які свідчать про необхідність подальшого розвитку векторної оптимізації на комбінаторних конфігураціях.

Вдосконалено метод, заснований на ансамблевому підході, з використанням ядерних самоорганізованих карт Т. Кохонена. Це дозволило завдяки додатковому прихованому ядерному шару нейромережі підвищити розмірність вхідного простору, кластеризувати дані, які є лінійно нероздільними. Розроблено ансамбль нейро-фаззі самоорганізованих карт Т. Кохонена для кластеризації потоків даних, який за допомогою використання вдосконаленого методу С-середніх та додаткового ядерного шару здатний обробляти інформацію, що є лінійно нероздільною, а також обробляти кластери довільної форми. Саме це дозволяє обробляти дані високої розмірності та уникнути ефекту концентрації норм. Визначено ансамбль самоорганізованих карт Т. Кохонена для кластеризації потоків даних високої розмірності, який обробляє інформацію, що надходить на вхід системи з використанням двох підходів: імовірнісного та можливісного.

Уперше методом інтегральних рівнянь Вольтера досліджене перетворення електромагнітного імпульсу Ейрі в результаті нормального падіння на межу діелектрика. Показано, що характер поширення відбитого імпульсу та того, що пройшов через межу, контролюється вибором значення стартового параметра. Детально досліджений випадок, коли межа починає рівномірний рух назустріч імпульсу та поступово досягає значення швидкості імпульсу. Розв'язана точна задача про взаємодію імпульсу Ейрі з діелектричним шаром. Проведений аналіз поля в шарі залежно від положення точки спостереження та випадку з однією й двома межами (шаром). Отримані точні вирази, які описують поширення імпульсу Ейрі в діелектричному шарі, межі якого рівномірно рухаються, та проведено порівняння з результатами, отриманими для шару з постійними межами.

Запропоновано нові методи виявлення незайнятих частотних каналів в когнітивних радіомережах. Отримали подальший розвиток методи виявлення невідомих сигналів, що засновані на зміні імовірнісних властивостей спостережень. Досліджено робочі характеристики спектральних методів виявлення невідомих сигналів з використанням реальних сигналів і шумів у частотному діапазоні, що використовується для когнітивних радіомереж. Вирішена задача розпізнавання заданих сигналів при наявності невідомих сигналів під час радіомоніторингу в когнітивних радіомережах. Використання запропонованих алгоритмів селекції і розпізнавання дозволяє уникнути помилки розпізнавання, коли невідомий сигнал може бути визначений як один з відомих. Використано алгоритм визначення незайнятих частотних каналів для їх надання вторинним користувачами когнітивних радіомереж з використанням некласичних методів виявлення та розпізнавання сигналів в умовах апріорної невизначеності сканування спектру.

Запропоновано метод нечіткої кластеризації, який ефективно працює за умов перетину класів та несхильний до ефекту концентрації норм. Цей метод працює в онлайн режимі з асинхронними нерівномірно квантованими часовими рядами за рахунок використання спеціальної цільової функції. Оцінено послідовний онлайн метод кластеризації багатовимірних часових рядів. Розроблено метод адаптивної ймовірнісної та можливісної кластеризації, що базується на метриці спеціального вигляду, в основі якої лежить аналіз тангенсів кутів нахилу часового ряду. Це дозволило спростити чисельну реалізацію методу та розв'язувати задачу кластеризації нерівномірно квантованих часових рядів і формалізувати розв'язання задачі нечіткої кластеризації коротких часових рядів. Визначено метод робастної адаптивної ідентифікації нестаціонарних часових рядів. Розв'язано практичну задачу на базі розроблених методів кластеризації для вирішення медичної проблеми захворювання серцево-судинної системи.

Для аналізу результатів вимірювань запропоновано використовувати якісні та кількісні методи й інструменти теорій складних систем. Розроблено фізико-математичні основи вимірювань величин зі складною, хаотичною динамікою, що характеризують нелінійні динамічні системи з функцією самоорганізації, які еволюціонують. Виявлено адаптивну теоретичну модель, яка забезпечує вимірювання та дослідження нелінійних динамічних систем у випадку детермінованої, стохастичної та хаотичної динаміки. Отримала подальший розвиток теорія невизначеності вимірювань в нелінійних динамічних системах. Визначені принципи оцінювання та подання результатів вимірювань величин із хаотичною динамікою. Застосовані експериментальні моделі дослідження: параметрів випромінювання лазера, процесу лазерного охолодження, стану біофізичної системи, які дозволяють досліджувати нелінійні динамічні системи та керувати процесами в умовах хаотичної динаміки.

Проведено математичне моделювання методу модуляційної лазерної спектроскопії (МЛС) для лазерного джерела з нерівномірністю частотно-амплітудної характеристики. Визначено методичні похибки для лоренцових і гаусових форм лінії поглинання при визначенні концентрації по відношенню другої до нульової і другої до першої гармонік розкладання ряду Фур'є. Визначено оптимальні способи настройки на максимум лінії поглинання в діапазоні поглинань а = 0.005-0,5. Детально розглянуто спектральні особливості водного середовища, включаючи поглинання, розсіювання і фактори, що впливають на ці параметри, a також розчинність метану, вплив температури і тиску на його розчинність. Проведено розрахунок оптимальних оптичних довжин поглинання в водному середовищі для 1,31 і 1,65 m. Запропоновано співвідношення для визначення концентрації розчиненого у воді метану. Проведено розрахунок амплітуд других гармонік при реєстрації розчиненого метану. Експериментально досліджено спектр смуги 2v3 метану.

Вдосконалено метод збалансованого управління чергами на інтерфейсах маршрутизаторів телекомунікаційних мереж. Запропоновано метод активного управління чергами та пропускною здатністю інтерфейсів маршрутизаторів телекомунікаційних мереж. Новизна методу полягає в погодженому розв'язанні оптимізаційних задач щодо розподілу пропускної здатності інтерфейсу між сформованими чергами та заснованого на пріоритетах обмеження інтенсивності потоків пакетів, що надходять на інтерфейс маршрутизатора. Застосування методу дозволяє в залежності від виду використаного критерію оптимальності отримуваних рішень реалізувати політику диференційованих відмов в обслуговуванні пакетів на основі як абсолютних, так і відносних пріоритетів. Удосконалено динамічну модель управління чергами та пропускною здатністю інтерфейсів маршрутизаторів телекомунікаційних мереж.

Розроблена високочастотна (ВЧ) система для стабілізації аксіально-симетричних полів між трубками дрейфу малогабаритного лінійного прискорювача дейтронів (МЛПД-3), у якій робота потужного підсилювального каналу (ПК) регулюється напругами 2-х незалежних позитивних зворотних зв'язків (ПЗЗ), що відгалужені із резонатора та фідера. На основі аналізу викривлених імпульсів ВЧ напруг лінійного прискорювача іонів (ЛПІ) та загальних вторинно-електронних струмів, що реєструються на виході з нього, метод допоміг зрозуміти, що у ньому існують ще й паразитні вторинно-електронні (ВЕ) розряди на периферії, що унеможливлює зростання ВЧ напруг і полів з найменших значень. Отримала подальший розвиток модель діодного проміжку, шунтованого активним опором вторинно-електронної мультипакції, у складі лампового тріода і окремого резонансного контуру. Встановлено, що умови множення між паралельними електродами електронів вторинно-електронної емісії (ВЕЕ) за межами їх найменших енергій, відсутні. При цьому показано, що у складі ВЧ імпульсу загального електронного струму, що виходить з ЛПІ та реєструється циліндром Фарадея, пристутні електрони ВЕЕ, як з найменшими, так і з більшими значеннями енергій.

Виділено клас крайових задач для нелінійних еліптичних рівнянь, які можна подати у вигляді нелінійних операторних рівнянь з монотонним, антитонним чи гетеротонним оператором та для яких доведено існування єдиного додатного розв'язку та побудовано двобічні наближення до нього. Удосконалено метод побудови конусного відрізку при дослідженні крайових задач для нелінійних еліптичних рівнянь, права частина яких перетворюється на нуль на лівому кінці косинусного відрізку. Набув подальшого розвитку метод квазіфункцій Гріна, а також метод дослідження нелінійних крайових задач з двома та більшою кількістю параметрів. Розглянуті методи можуть бути використані для відшукання розв'язків прикладних задач, математичними моделями яких є крайові задачі для нелінійних еліптичних рівнянь.

Розроблено методи гомоморфної двоетапної багатопоглядової фільтрації радіолокаторів із синтезованою апертурою антени (РСА)-зображень за наявності некорельованого і корельованого спекл-шуму. Після гомоморфного перетворення виконуються одномірна фільтрація між зображеннями і всередині них (уздовж рядків і стовпців), а також об'єднання розрахованих оцінок в кожній точці, що дозволяє врахувати взаємну кореляцію між однопоглядовими РСА-зображеннями. Оцінку ефективності синтезованих алгоритмів і порівняння їх з відомими виконано за допомогою статистичного моделювання на ЕОМ на модельних і реальних зображеннях. Апробовані алгоритми є адекватними пристроям з паралельною архітектурою обчислень. Проведено аналіз можливостей їх реалізації на базі сучасних обчислювальних систем.

В роботі досліджено наближення вектор-функцій однієї змінної в нормі W 1_2 [0,t] сплайнами першого порядку для розв'язання задачі Коші у вигляді системи лінійних звичайних диференціальних рівнянь та задачі оптимального керування слідкуючим електроприводом. Запропонований метод застосовано для наближеного розв'язання задачі оптимального керування мінімізацією витрат енергії при повороті валу двигуна на заданий кут за даний час з використанням пакету програм в системі комп'ютерної математики MathCAD. Проведено порівняльний аналіз отриманих наближених розв'язків з точними розв'язками, а також наближеними розв'язками, отриманими методом Рунге-Кутти 4-го порядку. Створено нові алгоритми та розширені функціональні можливості програмного продукту для розв'язання задач керування електроприводом. Отримані результати можуть бути використані при створенні пакету програм промислового значення та при конструюванні електроприводів.

Розроблено нову математичну модель багатопозиційної пасивної системи синхронізації (БПСС), в якій реалізовано компенсацію багатопроменевості сигналу спільного джерела в частотній області. Апробований алгоритм роботи компенсатора реалізує нову послідовність компенсації багатопроменевої перешкоди в БПСС. Застосування нового комбінованого методу підвищення точності частотно-часових звірень у ході експериментальних досліджень лабораторного макету БПСС забезпечило точність частотно-часових звірень на рівні 13,8 наносекунд. Новий спосіб синхронізації просторово-рознесених мір часу і частоти з використанням сигналів низькоорбітальних та середньоорбітальних штучних супутників Землі дозволяє зняти обмеження по дальності дії БПСС, притаманний БПСС з сигналами наземних випромінювачів.

Отримав подальший розвиток нейромережевий метод класифікації зображень на основі згортальних нейронних мереж з використанням у різних шарах різних функцій активації і робастного навчання параметрів мережі. Визначений подальший розвиток нейромережевого методу розпізнавання зміни параметрів зображень на прикладі меланоми з використанням мереж неокогнітронних імовірнісних мереж (PNN) і згорткових нейронних мереж (CNN), на основі яких розроблені нейромережевий метод контролю зміни розмірів шкірного утворення і розпізнавання неоднорідності забарвлення шкірних змін. Програмно реалізована нейромережева система визначення неоднорідності забарвлення, яка складається з ансамблю PNN і CNN, що дозволяє підвищити точність діагностування, зменшити час навчання, знизити ризик надмірності навчання та полегшує лікареві постановку діагнозу.

Розвинуто теорію адаптивних решітчастих фільтрів (АРФ) і розширено їхні можливості як єдиної структурно-алгоритмічної основи адаптивних систем захисту радіолокаційних систем (РЛС ) з плоскими фазованими антенними решітками (ФАР) від шумових, пасивних і комбінованих завад підвищеної ефективності для їхньої практичної реалізації у вітчизняні перспективні РЛС та РЛС, що модернізуються. Розроблено структуру й алгоритм роботи адаптивної системи одночасного захисту декількох основних (інформаційних) каналів РЛС з ФАР від шумових завад, створюваних декількома джерелами. Створено відповідний дослідний зразок на основі одного 15-входового 13-ступеневого паралельного АРФ із використанням програмувальної логічної інтегральної схеми, що дозволяє забезпечити захист РЛС від дії 1–12 джерел шумових завад.

Сформульовано основні положення та визначені особливості математичної реалізації методу інтегральних рівнянь та методу областей, що частково перетинаються при вирішенні внутрішніх крайових задач електродинаміки, пов'язаних з моделюванням резонаторних систем НВЧ діапазону. Для ряду найбільш розповсюджених конструкцій (резонатор з діелектричними пластинами, резонатор з циліндричними неоднорідностями) представлені результати чисельної реалізації моделювання. Для прохідного резонатора з сильним та слабким зв'язком, проведено чисельний аналіз на базі створеної математичної моделі, який дозволив обчислити потужності, що поглинаються багатошаровими неоднорідностями, визначено коефіцієнти проходження та відбиття для кожної структури.

Розроблені двобічні ітераційні методи розв'язання першої крайової задачі для напівлінійного еліптичного рівняння і системи напівлінійних еліптичних рівнянь. Визначені на основі сумісного застосування методи Роте і двобічні наближення напівдискретного методу розв'язання першої початково-крайової задачі для напівлінійного параболічного рівняння. Побудова методів двобічних наближень заснована на переході від вихідної задачі до еквівалентного інтегрального рівняння. Це інтегральне рівняння розглядається у просторі неперервних функцій, напівупорядкованому конусом невід'ємних функцій, і є основою означення узагальненого розв'язку задачі. На основі подання інтегрального рівняння як рівняння з гетеротонним оператором побудовано дві ітераційні послідовності, які стартують з кінців сильного інваріантного для гетеротонного оператора відрізка і двобічно збігаються до єдиного додатного розв'язку розглянутої задачі. Для побудови еквівалентних інтегральних рівнянь використовується функція Гріна або квазіфункція Гріна-Рвачова.

Введено методи і моделі виявлення змін властивостей векторних і матричних зашумлених сигналів на основі ансамблю адаптивних моделей з власними алгоритмами ідентифікації з різною глибиною пам'яті та on-line процедури нечіткої кластеризації. Це забезпечує часову сегментацію як для повільних, так і для стрибкоподібних змін змісту відео. Нa основі гібридизації ієрархічного агломеративного і нечіткого підходів для динамічного відеореферування запропонований метод кластеризації багатовимірних часових рядів різної довжини в умовах невідомої кількості класів і можливості їх взаємного перетину. Також адаптована кластеризація послідовностей відеоданих, яка заснована на використанні модифікованої ітеративної динамічної часової деформації і подальшої кластеризації редукованих часових рядів на основі матричної нечіткої кластеризації на базі гармонійних K-середніх.

Розроблені конструктивні засоби математичного моделювання обмежень розміщення задачі Optimal Polytopes Packing (ОРР) у вигляді нових класів псевдонормалізованих phi-функцій для моделювання обмежень включення довільних багатогранників у довільний опуклий контейнер з урахуванням мінімально допустимих відстаней і псевдонормалізованих квазі phi-функцій для моделювання обмежень неперетину довільних багатогранників з урахуванням мінімально допустимих відстаней. Залежно від вигляду функції цілі, форми контейнера, різних комбінацій обмежень розглянуто основні реалізації задачі ОРР. Запропоновано cтратегію розв'язку задачі ОРР, яка заснована на методі мультистарту. Визначено ефективні методи побудови допустимих стартових точок та пошуку локальної оптимізації з використанням солвера Interior Point Optimization (IPOPT) для пошуку локальних екстремумів в підзадачах нелінійного програмування.

Розроблені конструктивно-технологічні рішення (КТР) та технологічні процеси (ТП) виготовлення спеціалізованих кабелів живлення (КЖ), що дозволили забезпечити падіння напруги живлення сенсорів не більше 0,1 В на довжині 1,5 м за мінімальної маси матеріалу (0,3 Хо) в об'ємі детектування. Удосконалені ТП виготовлення детекторних модулів (ДМ) на основі новітніх MAPS сенсорів, що дозволили реалізувати надлегкі ДМ для експериментів ALICE та Мu3е з радіаційною довжиною 0,1–0,2 Хо, що вдвічі-втричі краще, ніж у існуючих аналогів. Створено модель вигину гнучкого двошарового матеріалу діелектрик-провідник для застосування в ході виготовлення алюміній-поліімідного матеріалу. Впорядковано модель усадки компонентів детекторних лінійок (ДЛ) від товщини шарів. Розроблено ТП виготовлення тришарового безадгезивного матеріалу поліїмід-алюміній-поліімід. Експериментально досліджені макети та прототипи ДМ, КЖ та ДЛ на основі MAPS-сенсорів.

Удосконалено метод тематичного сегментування зображень з бортових систем оптико-електронного спостереження (OEC) на основі мурашиного алгоритму, у якому враховані особливості формування зображення. Для тематичного сегментування застосовується мурашиний алгоритм, а сегментування зображення зведено до розрахунку цільової функції, сукупності ділянок руху агентів, концентрації феромону на маршрутах руху агентів, що підвищує якість обробки зображень. Отримав подальший розвиток метод багатомасштабної обробки зображень з бортових систем ОЕС. Впорядковано прикладну інформаційну технологію тематичного сегментування зображень з бортових систем ОЕС, в якій передбачається визначення кількості та масштабності зображень, кольорового простору представлення зображень, виділення каналів яскравості кожного кольорового простору.

Запропоновано будувати математичні моделі форм об'єктів у системах автоматизованого проектування (САПР) машинобудування на базі функціонального підходу, який заснований на використанні неявних функцій. Розроблено гібридний підхід, який дозволяє поєднувати примітиви, що задані неявними функціями, з примітивами, які задані власними границями (наприклад, поверхнями Безьє). Використано методи, які можна застосовувати для побудови дискретних моделей (включно адаптивні) об'єктів з використанням елементів довільної форми, методи згладжування дискретних моделей форм об'єктів машинобудування. Виготовлено шаблони проектування САПР на базі дискретних моделей форм об'єктів. Спрямовано можливі реалізації розроблених методів у паралельних комп'ютерних системах, а також проблемно-орієнтовану мову для моделювання та аналізу форм об'єктів, їх поведінки з використанням методу скінченних елементів.

Досліджені методи відновлення матричної функції від трьох змінних між заданою системою ліній, які описують задану систему свердловин; з цього методу як частинний випадок випливає метод відновлення функції трьох змінних між системою заданих ліній, що описують систему свердловин методами поліноміальної, глобальної та сплайн-інтерлінації функцій трьох змінних. Сформульовані і доведені теореми про те, що оператори інтерлінації матричних функцій трьох змінних мають сліди цієї матричної функції в точках кожної із заданих ліній. Запропоновано подальший розвиток методів відновлення функції трьох змінних між системою заданих ліній, що описують систему похилих свердловин методами поліноміальної, глобальної та сплайн-інтерлінації функцій трьох змінних. Проведено обчислення запасів корисних копалин за даними з кернів похилих свердловин.

Розроблено категорно-функторну модель IT-сервісів із запитами на зміну функціональних вимог, яка відповідно до функціональних вимог в рамках запитів на зміну на структурному рівні описує наявність IT-сервісів інформаційної системи, що дозволяє автоматизувати пошук IT-сервісів відповідно до функціональних вимог кінцевих користувачів. Удосконалено метод оцінювання інфраструктури підприємства, який відрізняється від існуючих запропонованим комплексним показником, що поєднує кількісну оцінку витрат і експертну оцінку компонентів оновленої інфраструктури підприємства, що дозволяє комплексно оцінити його інфраструктуру та сформувати рекомендації щодо застосування обраного IT-сервісу.