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.

Розроблена методика експрес-діагностики гестозу під час вагітності дозволяє оцінити стан гемодинаміки за основними діагностичними критеріями та своєчасно виявляти групу підвищеного ризику перинатальних ускладнень в цілях профілактики або зниження ступеню ризику патології. Представлено новий підхід перинатального скринінгу серцево-судинної системи вагітних. Система діагностики гестозу на базі нейронної мережі з використанням пакета прикладних програм Statistica дозволила класифікувати пацієнток з патологією серцево-судиннної системи з досить високим відсотком вірогідності. Синтезована нейронна мережа, що дозволяє класифікувати патології вагітних з використанням нейро-нечіткого моделювання в середовищі Matlab. При внесенні 7 основних параметрів, що характеризують стан вагітної жінки, можна отримати результат у вигляді визначення типу гемодинаміки і ступеня важкості гестозу.

Проаналізовано і досліджено функціонування мультимедійних стрілецьких тренажерів (МСТ) в двох режимах роботи: з лазерним імітатором і з використанням бойової зброї; вибрано математичні моделі корисних сигналів, внутрішніх шумів і перешкод; сформовані вимоги до точності вимірювань кульових утворень і характеристик правильного виявлення сигналів. Методом теорії статистичних рішень синтезовано оптимальний алгоритм виявлення корисного сигналу. Розроблено оптимальний за критерієм максимуму правдоподібності метод оцінювання просторових координат кульових утворень і відміток лазерного променя на зображенні проекційного екрана МСТ. Запропоновано використання методу контурного аналізу зображень для попередньої фільтрації фону з кадрів відеопотоку. Визначено метод обробки зображень в МСТ з використанням слідкування за процесом прицілювання.

Розроблено математичну модель визначення мікроелектромеханічної системи (МЕМС) акселерометра – аналога, для якої формалізовано критерії часу і вартості виготовлення, маси та площі МЕМС акселерометра та враховано функціонально-конструктивні обмеження. Удосконалено модель структурно-параметричного синтезу технологічного процесу виготовлення МЕМС акселерометрів. Розроблено узагальнений метод автоматизованого проектування технологічних процесів виготовлення МЕМС акселерометрів, який базується на двох часткових методах: вибору типових технологічних процесів (ТП) і пошуку аналогів окремих елементів технологічного процесу, що дозволяє отримати ефективний технологічний процес за рахунок зниження вартості та часу виготовлення. Проведено удосконалення методу вибору типових ТП виготовлення МЕМС акселерометрів. Ці моделі та методи дозволили отримати математичне, інформаційне та програмне забезпечення систем автоматизованого проектування, яке реалізовано в програмному модулі "AcCAM".

Розроблено теоретико-множинну модель розподіленого обчислювального середовища під час виконання завдання в розподілених гетерогенних комп'ютерних системах, математичну модель розподіленого обчислювального процесу. Апробовано комплекс методів оцінювання та вибору схем призначення програмних компонентів завдання за обчислювальними ресурсами, методи забезпечення функціональної стійкості розподілених програмних завдань. Набули подальшого розвитку: методологія управління розподіленим обчислювальним процесом в гетерогенних комп'ютерних системах, модель подання завдань і ресурсів та методи розподілу програмних завдань за обчислювальними ресурсами. Розроблено інформаційну технологію управління розподіленим обчислювальним процесом в гетерогенних комп'ютерних системах, програмні засоби системи управління.

Визначена модель метричної взаємодії класичного та квантового комп'ютингу, яка характеризується взаємно-однозначною відповідністю за параметрами паралелізму, суперпозиційності та переплутування в обох видах обчислень. Це дає можливість реалізувати квантовий комп'ютинг в класичному виконанні за рахунок збільшення пам'яті. Апробовано метод невизначених коефіцієнтів для мінімізації булевих функцій, який відрізняється від класичного унітарним кодуванням даних для паралельного виконання логічних операцій в цілях отримання двох векторів, відповідних мінімальній диз'юнктивній і кон'юнктивній нормальним формам. Виявлено кубітний метод пошуку дефектів та квантовий метод синтезу тестів для логічних функціональностей за рахунок використання булевих похідних зі змінними на кубітних структурах даних. Отримано квантовий метод моделювання справної поведінки за рахунок memory-driven реалізації кубітних структур даних, що дає можливість використовувати транзакційні адресно-орієнтовані процедури аналізу цифрових пристроїв, які виключають логічні операції.

Вдосконалено та досліджено систему динамічних тензорних моделей QoS- маршрутизації та управління трафіком з формулюванням динамічних умов забезпечення якості обслуговування. Проведено розробку та дослідження моделей і методів відмовостійкої маршрутизації в телекомунікаційних мережах. Розроблено методи безпечної маршрутизації та швидкої перемаршрутизації за шляхами, що перетинаються. Проведено оцінку ефективності та розробку науково-методичних рекомендацій щодо практичного використання запропонованих рішень в області забезпечення відмовостійкості та мережної безпеки при управлінні трафіком з підтримкою якості обслуговування в мультисервісних телекомунікаційних мережах.

Одержав подальший розвиток метод локалізації об'єктів прив'язки кореляційно-екстремальних систем навігації (ОП КЕСН) на поточному зображенні, заснований на виявленні та багатопороговій селекції об'єкта прив'язки на поточному зображенні в умовах появи хибних об'єктів, обумовлених перспективними спотвореннями поверхні візування з високою об'єктовою насиченістю. Розроблено алгоритм локалізації ОП шляхом пошуку фрагмента бінарного поточного зображення з максимальним значенням одиниць, що співпадає з еталонним зображенням. Одержано аналітичний вираз для оцінки ймовірності локалізації ОП. Знайдено метод формування унімодальної вирішальної функції (ВФ), який полягає в підсумовуванні кількості одиниць різних зрізів ВФ та пошуку найбільшого значення, що відповідає повному співпадінню поточного зображення з еталонним.

Розглянуто і проаналізовано алгоритми кластеризації ресурсів: алгоритм кластеризації, побудований на математичному апараті нейронних мереж Кохонена; алгоритм нечіткої кластеризації на основі Fuzzy Classifier Means (FCM). Кластеризацію ресурсів запропоновано здійснювати за векторами ознак: координати розташування абонентських станцій (АС); запитувані ресурси; доступні ресурси. Розроблено метод забезпечення електромагнітної сумісності (ЕМС) при когнітивному розподілі просторово-часового ресурсу в мережах мобільного зв'язку. Метод складається з вибору алгоритму адаптивної антенної решітки та просторово-часового доступу. Апробовано метод забезпечення ЕМС при розподілі частотно-часового ресурсу в мережі мобільного зв'язку. Проведено аналіз ефективності даних алгоритмів.

Розроблено метод оперативного планування розподілу завдань з управління телекомунікаційними мережами, який дозволяє підвищити значення сумарного коефіцієнту важливості виконаних завдань та зменшити час їх обслуговування шляхом вирішення задач нелінійного булевого програмування у кластерах телекомунікаційних систем (ТКС) з використанням Grid-технології. Створена модель функціонування кластера телекомунікаційної Grid-системи. Одержав подальший розвиток метод планування розподілу завдань у кластерах ТКС, який дозволив у порівнянні з існуючими методами дискретної оптимізації суттєво зменшити часову складність планування розподілу завдань у кластерах ТКС, забезпечуючи малу похибку результатів рішення шляхом удосконалення методу вирішення задач нелінійного булевого програмування на основі рангового підходу.

Запропоновано структурну модель метричних властивостей X-функцій, яка орієнтована на виконання паралельних операцій на кубітних структурах даних у цілях отримання лінійного часу генерації тестів і моделювання цифрових систем. Оцінено аналітичну модель синтезу кубітних покриттів X-функцій від кінцевого числа змінних, яка характеризується можливістю створення логічних схем, що не потребують експоненційних витрат на генерування і аналіз тестів перевірки несправностей. Визначено паралельний метод синтезу тестів для несправностей X-функцій від кінцевого числа змінних, який характеризується взяттям булевих похідних по кубітних покриттях, що дає можливість отримувати перевіряючі тести мінімальної довжини. Знайдено паралельний метод синтезу дедуктивних кубітних покриттів для моделювання X-функцій. Впорядковано memory-driven архітектури та алгоритми для реалізації методів тестування та верифікації цифрових систем на кристалах, які відрізняються паралельним виконанням логічних операцій над кубітними структурами даних.

Набула подальшого розвитку схема пошуку в ширину, яка в комбінації із способами побудови збільшуючих шляхів у графах транспортної мережі утворює метод розв'язання базових задач оптимізації замкнених маршрутів та інших задач про паросполучення. Розроблено метод знаходження в довільному графі транспортної мережі паросполучення мінімальної ваги з використанням більш простої структури дводольного графа і меншою часовою складністю, ніж у відомих методах оптимізації замкнених маршрутів. Запропоновано рекурентний метод розв'язання задачі про призначення, що містить швидку за часовими параметрами процедуру побудови найкоротшого збільшуючого шляху в зваженому графі транспортної мережі, чим досягається перевага в швидкості обчислень перед іншими методами оптимізації замкнених маршрутів. Удосконалено рекурентний метод побудови зважених паросполучень, на основі якого будується 2-й фактор мінімальної ваги з найменшою часовою складністю, в результаті зведення 2-го фактора до обмеженої задачі про призначення. Модифіковано алгоритм Літтла з істотно меншим часом розв'язання задач транспортного типу, що містить для швидкого обчислення точніших оцінок меж шуканого оптимуму один з окремих випадків 2-f.

Запропонована комп'ютингова структура кіберфізичної системи, яка характеризується цифровим метричним моніторингом і хмарним online управлінням, що дає можливість підвищити якість науково-освітнього процесу та зменшити накладні витрати університету. Удосконалено метрику оцінювання соціальної активності студентів та співробітників. Винайдено емоційно-логічні примітиви і схеми кіберсоціального комп'ютингу. Визначено комп'ютингові структури кіберфізичних сервісів, які характеризуються інтерактивною online взаємодією між підсистемами цифрового моніторингу і хмарного управління соціальними групами, що дає можливість зменшити непродуктивні витрати чacy університету.

Отримав подальшого розвитку метод побудови і аналізу сингулярної моделі з примежовим шаром шляхом побудови й оцінки точності асимптотичного розв'язку рівнянь для ергатичних систем з динамічним захистом. Удосконалено обчислювальний метод асимптотичного розв'язку задач Коші з різними типами сингулярностей і нестаціонарністю параметрів керування. Визначено аналітичний розв'язок задачі та оцінки значень малого параметра збурення для різних швидкостей шкідливого процесу. Розроблено метод аналізу ступеня стійкості ергатичних систем з урахуванням параметричної оцінки стійкості в колі точок катастроф при пошуку раціональних значень її параметрів. За допомогою чисельного експерименту виявлено наявність необмежених хаотичних рухів в неавтономній системі поблизу періодичного руху відповідної автономної ергатичної системи з захистом при зближенні періодів коливань.

Вперше запропоновано математичну модель і метод ієрархічно-координаційної міждоменної маршрутизації у програмно-конфігурованій телекомунікаційній мережі (ТКМ). Новизна моделі полягає в тому, що набули нової форми умови збереження потоку для доменів різних типів. Запропоновано трирівневий метод ієрархічно-координаційної маршрутизації в SDN/MPLS. Отримав подальший розвиток дворівневий метод маршрутизації з розподілом канального ресурсу у мережі SDN/MPLS-DiffServ-TE. Застосовано принцип прогнозування взаємодій при забезпеченні збалансованого використання канального ресурсу, що виділяється потокам різних класів в ході їх маршрутизації.

Модифіковано методи розрахунку тестопридатності кінцевих автоматів, керованості, спостережуваності та досяжності вершин (станів) у графах переходів керуючих автоматів. Запропоновано новий підхід при автоматизованому проектуванні тестопридатних кінцевих автоматів за рахунок побудови моделей мовами опису апаратури (HDL-моделей), у яких додаткові переходи реалізуються шляхом додавання умовних операторів в опис функцій переходів і автоматного шаблону мовою опису апаратури VHDL. Розроблені HDL- описи моделюються та синтезуються інструментальними засобами систем автоматизованого проектування цифрових пристроїв на технологічній платформі ПЛІС. Процедури розрахунку тестопридатності кінцевих керуючих автоматів дозволили оптимізувати створення додаткових переходів в моделях автоматів за рахунок обчислення оцінок по Квайну синтезованих моделей автоматів.

Вирішено проблему вироблення загальної методології дослідження екстремальних задач на множинах комбінаторних конфігурацій. Вона полягає у відображенні допустимої множини комбінаторних конфігурацій у евклідів простір, формуванні евклідової постановки екстремальної задачі, застосуванні запропонованої типології до визначення типу отриманої задачі евклідової комбінаторної оптимізації як екстремальної задачі на множині e-конфігурацій. Вона розв'язана відповідними методами, що комплексно використовують досліджені алгебро-топологічні та тополого-метричні властивості множин e-конфігурацій, запропоновану теорію їх неперервних функціональних представлень, теорію опуклих продовжень та оцінок мінімумів функцій, а також наявний на даний момент апарат математичного програмування.

Вперше запропоновано кубітний метод синтезу логічних схем, який характеризується унітарним кодуванням значень багатозначних змінних для паралельного моделювання кіберсоціальних процесів. Також визначено кубітний метод паралельного аналізу кіберсоціальних процесів, означений унітарним кодуванням багатозначних змінних, використовуваних в еталонних логічних елементах комбінаційних схем. Досліджено кубітно-регістровий метод аналізу, який характеризується використанням логічних елементів з векторною формою унітарних кодів багатозначних змінних для паралельного моделювання кіберсоціальних процесів. Удосконалено архітектуру memory-driven кіберфізичного комп'ютингу, яка відрізняється паралелізмом процедур синтезу та аналізу логічних секвенсорів, призначених для моделювання соціальних процесів і явищ з метою моніторингу та управління. Впорядковано кубітно-векторні моделі цифрових комбінаційних схем, які відрізняються унітарним кодуванням багатозначних логічних змінних для синтезу секвенсорів з метою паралельного аналізу кіберсоціальних процесів.

Нова методика метрологічної атестації систем радіоакустичного зондування (РАЗ) грунтується на метрологічній атестації основних пристроїв системи, що визначають похибку вимірювання інформаційного параметра відбитого сигналу системи. Запропоновано метод прийому, який заснований на пасивній радіолокації плями розсіяних електромагнітних коливань, сфокусованих сферичними хвильовими фронтами акустичного пакету. Розроблено метод фільтрації миттєвих профілів температури, одержуваних системою РАЗ, що дозволяє зменшити час, який витрачається на отримання температурних профілів атмосфери з необхідною достовірністю, а також виключити з результатів вимірювань похибки, які обумовлені нестаціонарним характером протікання атмосферних процесів.

Удосконалено метод підвищення пропускної здатності, близької до межі Шеннона, систем зв'язку з МІМО та OFDM з використанням індикаторів якості просторово-частотних каналів. Запропоновано новий метод оцінювання параметрів просторово-частотних каналів систем зв'язку з МІМО та OFDM, заснований на використанні калманівської фільтрації, що забезпечує оцінку в реальному масштабі часу та дозволяє враховувати статистичний зв'язок між суміжними просторово-частотними каналами. Це дає можливість скоротити час та підвищити якість оцінювання, які необхідні для реалізації адаптивної модуляції. Вперше запропоновано метод підвищення пропускної здатності та завадозахищеності мобільних систем зв'язку з OFDM, який засновано на комплексному використанні додаткової часової еквалізації, багатофазної фільтрації та повороті сигнального сузір'я. Визначено метод підвищення якості зв'язку за рахунок просторово-часової та поляризаційної обробки сигналів з автокомпенсацією завад, який засновано на використанні адаптивних антенних решіток з алгоритмом адаптації по пілотному сигналу.

На основі модифікованої тренд-сезонної моделі неоднорідних послідовностей, в якій трендова складова подається у вигляді інтерпольованих усереднених значень із врахуванням функції належності нечітких розбиттів, запропоновано метод фільтрації компонент неоднорідних часових послідовностей. Цей метод дозволяє застосувати дану модель для коротких вибірок без втрати крайових значень. Розроблено метод визначення значущих чинників нечіткої регресійної моделі неоднорідних послідовностей даних, який дозволяє запобігти перенавчанню нечіткої лінійної регресії. Також апробована інтелектуальна інформаційна технологія аналізу неоднорідних послідовностей та надано відповідне програмне забезпечення.

Предложены новые робастные методы обучения искусственных нейронных сетей (ИНС), дающие возможность эффективно обрабатывать информацию при наличии помех с асимметричными распределениями. Предложены новые методы кусочно-линейной аппроксимации гауссовских базисных функций в радиально-базисных сетях (РБС), которая позволяет существенно упростить вычисления. Модификация метода гибридного обучения ИНС состоит в использовании эволюционного алгоритма для грубой настройки параметров сети и разработанной робастной рекуррентной процедуры Левенберга-Марквардта для окончательной тонкой настройки. Получил дальнейшее развитие эволюционный метод устранения влияния помех при определении структур и параметров нейросетевых моделей за счет использования оценок параметров модели помехи Тьюки-Хьюбера в процедуре М-обучения. Развиты коэволюционирующие ИНС прямого распространения. Решены практические задачи построения системы измерения температурных полей вращающихся трубчатых печей в ООО "Побужзкий ферроникелевый комбинат" и задачи управления процессом травления полосовой стали на металлургических предприятиях Украины.

Запропоновано архітектуру розумного хмарного світлофора, яка характеризується використанням логічних операцій і часом простою зеленого сигналу, що дає можливість істотно збільшити пропускну здатність транспортних потоків на перехресті доріг. Удосконалено метрику і критерії оцінювання якості інфраструктури, яка відрізняється можливістю online аналізу кіберфізичного простору для пошуку квазіоптимального маршруту і зменшення часу його виконання. Визначено алгоритм Дейкстри, який відрізняється можливістю аналізу кіберфізичної інфраструктури дорожнього рyxy для online пошуку квазіоптимального маршруту транспортного засобу в умовах виникнення колізій. Верифіковано програмні компоненти кіберфізичної архітектури дорожнього руху "Cloud Traffic Control" з подальшим тестуванням модельних потоків транспортних засобів на ділянках дорожньої інфраструктури.

Удосконалено модель балансування навантаження розподіленої системи, яка враховує обмеження на заданий набір характеристик мережі для різних класів обслуговування та зміну в часі фрактальних параметрів трафіка. Набув подальшого розвитку метод розрахунку дисбалансу ресурсів розподіленої системи, який включає в себе комплексний вимір загального рівня дисбалансу системи та враховує вагові коефіцієнти ресурсів серверів. Проведено дослідження фрактальних властивостей адитивного трафіка, що постає при мультиплексуванні потоків даних. На основі цих результатів запропоновано метод балансування навантаження, який враховує мультифрактальні властивості адитивного комп'ютерного трафіку. Використання даних методів дає можливість підвищити ступінь використання ресурсів системи за рахунок спрямування неоднорідних інформаційних потоків на менш завантажені ресурси.

Запропоновано математичну модель радіоканалу в умовах радіопридушення на основі принципу суперпозиції при розрахунку коефіцієнта придушення радіозасобів від декількох джерел. Отримано імітаційну модель роботи каналу радіозв'язку на основі теорії кінцевих автоматів Мура для визначення коефіцієнта придушення в кожній точці оперативного простору і оптимальних азимутів напрямку додаткового засобу захисту від навмисних завад. Удосконалено метод визначення зони стійкого радіозв'язку в умовах радіопридушення на основі хвильового алгоритму визначення ізолінії. Розроблено рекомендації щодо створення і використання додаткового засобу захисту від навмисних завад на основі протиударного алюмінієвого щита і штатних радіозасобів підрозділів Національної гвардії України.

Выполнено математическое моделирование тепловых процессов при воздушном охлаждении объектов с большим количеством элементов периодической структуры на поверхностях с использованием программного пакета SolidWorks Flow Simulation. Проведены расчеты и исследована эффективность охлаждения батареи с поверхностями в виде «полупины со скругленными кромками», «скрученные ленточки» и «открытые пирамиды». Экспериментальные результаты близки к расчетным. Рассмотрена математическая модель тепловой трубки, получена эффективность охлаждения Li-ion батареи тепловой трубкой и зависимость удельной теплопроводности тепловой трубки от температуры элемента батареи. Выполнено моделирование процесса охлаждения Li-ion батарей, основанном на использовании психрометрический разницы температур (М-цикл).

Вперше запропоновано алгоритмічну модель (АМ) процесу вибору методів доменного моделювання (МДМ) та інструментальних засобів при розробці лінійок програмних продуктів (ЛПП). Отримали подальший розвиток: методи дослідження технологічних особливостей використання МДМ в процесах розробки ЛПП за рахунок використання запропонованого методу визначення структурно-функціональної складності доменного моделювання (ДМ); методи аналізу та визначення ступеня ПВ вихідного коду шляхом застосування сукупності метрик і обчислювальних алгоритмів. Удосконалено інформаційну технологію розробки ЛПП за рахунок розробки підходу до визначення ефективності застосування окремих методів та засобів ДМ. На основі запропонованих моделей та методів, доведених до інженерних методик, та розробленої інформаційної технології реалізовано інструментальний CASE – засіб для автоматизації ряду процесів дослідження ефективності технологій доменного проектування. Розроблені моделі, методи та інструментальні засоби можуть бути використані для підвищення ефективності процесів розробки ЛПП із застосуванням методів побудови ДМ, у тому числі і на основі УПС.

Разработана математическая модель квазистационарных режимов работы системы подачи и распределения воды, учитывающая стохастический характер объекта управления и окружающей среды и адекватно описывающая процессы транспорта и распределения воды в системах водоснабжения. На базе этой модели впервые сформулирована и решена задача оптимизации квазистационарных режимов работы водопроводных распределительных сетей, включающая в себя задачу оптимального распределения нагрузки между насосными станциями, задачу оптимизации работы квазистационарных режимов работы насосной станции и задачу зонирования. Реализована задача оптимального стохастического управления с дискретным временем магистрального водопровода, отличающаяся от известных введением дополнительных экстремальных и вероятностных ограничений на фазовые переменные. Проведена оценка эффективности разработанных моделей и методов.

Застосування методу багатошляхової багатоадресної маршрутизації (ББМ) в телекомунікаційній мережі дозволяє знизити обчислювальну складність реалізації багатошляхової багатоадресної маршрутизації на підставі переходу від розв'язання нелінійної оптимізаційної задачі до послідовності менш складних та розмірних задач лінійної оптимізації. Отримала подальший розвиток математична модель маршрутизації багатоадресних потоків в напрямку підтримки спільного явного резервування канального ресурсу. Це дозволило знизити об'єми використаної пропускної здатності каналів зв'язку при організації спільного явного резервування мережних ресурсів. Удосконалено модель балансування навантаження при багатошляховій маршрутизації в телекомунікаційних мережах з неоднорідною архітектурою, що дозволило покращити якість обслуговування за показником середньої затримки пакетів в телекомунікаційній мережі.

Усовершенствованы вычислительные методы отождествления измерений объектов на серии цифровых изображений за счет использования частичного и полного предварительного отождествления. Это позволяет повысить надежность отождествления и обеспечения погрешностей измерений на уровне требований Центра малых планет касательно точности оценки угловых положений астероидов и обеспечивает среднеквадратическое отклонение измерений положения опорных звезд, которое не превышает 5% масштаба пикселя. Определен метод исследования показателей точности измерений углового положения опорных звезд в пространстве, что позволяет в автоматическом режиме анализировать расширенное множество показателей их точности. Методы внедрены в программном обеспечении автоматизированного обнаружения астероидов и комет на серии кадров CoLiTec.

Запропонована реалізація методу індивідуального просторово-часового доступу абонентської станції до ресурсів базової станції, яка полягає у формуванні для сигналів кожної абонентської станції відповідного амплітудно-фазового розподілу за допомогою вагових коефіцієнтів адаптивної антенної решітки з використанням методів адаптивної процедури управління вектором вагових коефіцієнтів. Більш конструктивними для використання в задачах просторово-часового доступу є рекурсивні процедури, що дозволяють здійснювати корекцію вектора вагових коефіцієнтів в динамічній, в тому числі нестаціонарній завадово-сигнальній обстановці, що особливо важливо для зв'язку з мобільними абонентськими станціями і дозволяє скоротити час на обробку викличних сигналів при незмінності основних режимів роботи мобільної мережі.

Запропоновано нові конструктивно-технічні рішення випробувальних стендів для дослідження механічних впливів на ГС. Проведено експериментальні дослідження з визначення впливу вібрацій на параметри друкованої котушки індуктивності, а також визначення сил, з якими ГС виривається з ZIF-з'єднувача та розривається під час розтягування. Досліджено механізми пробою ГС. Апробовано новий метод контактування ГС із компонентами ЕТ на основі плаского з'єднувача з нульовою силою вставки, що забезпечує підвищення якості контактування за рахунок створення рівномірного тиску на всі виводи ГС і зниження перехідного опору у контактній зоні порівняно з відомими аналогами. Встановлено технологічний процес виготовлення з'єднувача. Досліджено технологічні режими операцій із формування міжшарових з'єднань і монтажу електронних компонентів на ГС за допомогою ультразвукового зварювання.

Розроблено математичне, інформаційне та технічне забезпечення інтелектуальної системи підтримки прийняття рішень, в основу якого покладено інформаційні технології раннього виявлення розладнань в нестаціонарних квазіперіодичних процесах для виявлення неадитивних розладнань та комп'ютерного планування втручань, що надає можливість фахівцям предметних областей отримати необхідний набір кількісних характеристик розладнання і дозволяє уникнути подальших ускладнень. Запропонована інформаційна технологія раннього виявлення неадитивних розладнань дозволяє ідентифікувати їх на ранній стадії, що дає змогу уникнути подальших ускладнень та запобігти аварійним ситуаціям. Комплексне використання розроблених інформаційних технологій раннього виявлення розладнань та планування втручань дозволяє окрім реалізації превентивних заходів отримувати економічний ефект в умовах страхової медицини.

Запропоновано метод синтезу інтерфейсних структур і протоколів виконання транзакцій RT-рівня на основі аналізу специфікації SoC-архітектури системного рівня, який характеризується використанням двобічної стандартної шини Wishbone обміну даними між функціональними модулями, що дозволяє здійснювати мультіверсне створення компонентів цифрових систем на кристалах. Визначено метод синтезу RTL-моделей функціональностей. Це характеризується однозначним перетворенням C++ і SystemC-описів цифрових блоків системного рівня в алгоритми і структури даних автоматної моделі Мура, заданої синтезованою підмножиною мовних конструкцій VHDL, що дає можливість істотно зменшити час виконання процесів проектування, тестування і верифікації. Удосконалено структури даних. Доопрацьовано метод мультіверсного синтезу керуючих і операційних автоматів, орієнтованих на архітектурні рішення в метриці, що відрізняється мінімальним часом виконання функціональності за рахунок розпаралелювання операцій при обмеженні на апаратні витрати.

Розроблено методи абсолютного вимірювання енергії імпульсу та безперервної потужності лазерного випромінювання, методи вимірювання факторів ефективності поглинання, коефіцієнту дихроїзму, методи вимірювання параметрів поляризації болометричними вимірювачами. Досліджені нелінійності характеристики перетворення болометра. Проведено оцінку, а також виключено з результатів систематичні похибки за рахунок температурних залежностей основних фізичних параметрів болометра, нерівномірності розподілу інтенсивності вздовж болометричного елементу, стану поляризації випромінювання при вимірюванні параметрів лазерного випромінювання. Вимірюваними параметрами випромінювання є безперервна потужність, енергія однократних імпульсів, кут напрямку лінійної поляризації, параметри еліптичної поляризації, коефіцієнт нерівномірності розподілу інтенсивності, узагальнена площа, діаметр оптичного пучка та координати його енергетичного центру, а характеристиками – профільні розподіли уздовж певних напрямків.

Оптимізовано процес фрагментації запрошених файлів децентралізованої пірингової мережі Р2Р і аналізу якості процесу формування файлів при різному режимі їх реплікації і в умовах стаціонарності і нестаціонарності роботи мережі. Оптимізація забезпечує покращення якості надання послуг при передачі медіаконтенту. Розроблена дискретно-неперервна математична модель фрагментації. Показано, що для конкретизації файлів метод лінійного програмування дає кращий результат при паралельному скачуванні декількох фрагментів. Отримана статистика процесу скачування фрагментів для оптимізованої ситуації і без неї. Час скачування в оптимізованих умовах майже в три рази скорочується. Одночасно з цим зменшується дисперсія часу скачування, що дозволяє мінімізувати втрати фрагментів при їх реплікації. Проведено аналіз різних методів планування фрагментів і показано, що втрати фрагментів ростуть пропорційно бітрейту трафіку. Ці втрати можуть бути мінімізовані з урахуванням медіаобізнаності мережі при обліку структури відеоконтенту. Запропоновані рішення щодо оптимізації процесу завантаження забезпечують мінімізацію часу скачування і втрату фрагментів в умовах великих навантажень.

Розроблено модель, з використанням якої встановлено аналітичні взаємозв'язки між структурними, топологічними і електрофізичними параметрами детекторного модуля (ДМ) і гнучких з'єднувальних елементів (ГЗЕ). Досліджено залежності захисту ліній передач ДМ від конструктивних параметрів і технології виготовлення. Виконано оптимальні конструктивно-технологічні рішення ГЗЕ згідно з критеріями мінімізації маси в робочому об'ємі детекторного блоку. Проведено теоретичні та експериментальні дослідження технологічних процесів (ТП) виготовлення багатошарових ГЗЕ з урахуванням усадки матеріалу, похибки геометричних розмірів елементів, клина травлення алюмінію. Визначені оптимальні режими і обрані маршрутні схеми виготовлення ГЗЕ з кроком розташування провідників 50 мкм і менше. Удосконалено ТП ультразвукового зварювання ГЗЕ з безадгезивних алюміній-поліімідних фольгових діелектриків на автоматизованому обладнанні. Це дозволило покращити відтворюваність з'єднань і підвищити продуктивність складання ДМ більш ніж у 10 разів.

Запропоновано новий метод лазерного зондування простору, що оточує мобільного робота (МР), – метод динамічної тріангуляції, який надає можливість сканування в об'ємному секторі і можливість картографування поверхні перешкоди. Також визначено метод раціональної апроксимації наближенням медіантами, який забезпечує при реєстрації співпадання деякої цілої кількісті інтервалів вимірювання з цілою кількістю еталонних інтервалів без залишку вимірювання частоти сигналу з великою точністю за дуже короткі інтервали часу. Цей метод можливий завдяки використанню вперше запропонованого критерію медіанти чисельником у форматі "ціле число з деякою кількістю нулів". Метод є інваріантним до джиттеру та нестабільності тривалості імпульсів імпульсних послідовностей. Апробовано метод функціонування лазерного сканера системи технічного зору (СТЗ) зі змінним кроком сканування. Удосконалено формування достовірної зони поля зору робота шляхом фільтрації результатів сканування з великими похибками на основі використання алгоритму Левенберга-Марквардта для підвищення розрізняльної здатності СТЗ. Розроблено метод визначення оптимальної траєкторії руху MP в заданому секторі простору за критерієм мінімального шляху і максимальної гладкості траєкторії.

Розроблено метод параметричної ідентифікації коефіцієнта вологопровідності ненасиченої зони ґрунту на основі нейронних мереж. Це дозволило суттєво підвищити точність його визначення. Апробовано метод керування вологозабезпеченістю сільськогосподарських культур при крапельному зволоженні на основі нечіткої логіки з врахуванням впливу випадкових збурень на об'єкт. Удосконалена структура гідравлічного регулятора вологості кореневого шару грунту двосторонньої дії. Інтелектуальні методи підтримки прийняття рішень в умовах багатокритеріальності в задачах оптимального керування дозволили зекономити водні та енергетичні ресурси з одночасним забезпеченням отримання планового врожаю сільськогосподарських культур.

Удосконалено методи оцінки ефективності захисту медичного персоналу від впливу електромагнітного випромінювання, в яких враховуються як паразитні випромінювання, число відбитих хвиль, так і число зовнішніх джерел, що мають випадкові амплітуди і фази. Визначено показники електромагнітного випромінювання в медичних приладах і системах. Знайдена математична модель біологічної системи життєдіяльності і узагальнено критерій ефективності системи. Апробовано параметри багатошарових покриттів при довільних кутах падіння електромагнітної хвилі. Це дозволило розрахувати коефіцієнт поглинання при різних товщинах захисних матеріалів.

Основними результатами дисертації є: векторні моделі кубітного представлення структур і компонентів цифрових систем, що базуються на адресному кодуванні вхідних сигналів і відрізняються технологічністю та швидкодією побудованих на їх основі процедур синтезу й аналізу; метод інтерпретативного паралельного моделювання компонентів цифрових систем на кристалах, який відрізняється застосуванням автоматної МАТ-моделі, що використовує тільки адресовні структури пам'яті й операції транзакції; методи синтезу тестів і моделювання несправностей, які відрізняються паралельним виконанням логічних регістрових операцій над кубітними покриттями схемних компонентів.

Введено нові та удосконалено ряд наявних визначень, які традиційно використовуються для опису вузькосмугових сигналів, для адекватного визначення фізичної сутності статистичних характеристик надширокосмугових просторово-часових сигналів і алгоритмів їх обробки. Визначено точні явні рішення задач структурного синтезу пасивних надширокосмугових радіотехнічних комплексів високоточного формування радіометричних зображень об'єктів, які розміщені у дальній зоні Фраунгофера, на випадок використання антенних систем з довільним числом елементів. Розроблено метод інверсної просторової фільтрації первинних двовимірних радіометричних зображень, який значно підвищує точність їх відтворення. Досліджено пасивні радіотехнічні комплекси (ПРТК) тривимірного картографування протяжних об'єктів. Запропоновано, синтезовано та ґрунтовно досліджено пасивні радіотехнічні системи тривимірного картографування протяжних об’єктів. Розроблено новий критерій вузько-, широко- та надширокосмуговості для ПРТК, який, на відміну від відомих, передбачає аналіз функції невизначеності пасивного радіометричного комплексу та усуває наявні розбіжності у визначені належності систем до вузько-, широко- та надширокосмугових.

Предложен вычислительный метод выявления околонулевого видимого движения объекта, основанный на критериях значимости скорости видимого движения объекта. В качестве таких критериев используется t-критерий Стьюдента и f-критерий Фишера. Линейная регрессионная модель соответствует прямолинейному равномерному видимому движению объекта. Использование такого метода максимизирует условную вероятность правильного обнаружения околонулевого видимого движения объекта в условиях наблюдений, которые постоянно меняются. Усовершенствован подстановочный вычислительный метод максимально правдоподобного обнаружения околонулевого видимого движения объекта. Найден метод оценки показателей качества обнаружения околонулевого видимого движения объекта на основе статистического и натурного моделирования. Разработанные вычислительные методы апробированы на практике и внедрены в блоке обнаружения объектов с околонулевым видимым движением программы автоматизированного выявления астероидов и комет CoLiTec, открыто много малых тел Солнечной системы, в том числе комета С/2012 S1 (ISON) – долгопериодическая околосолнечная комета.

Розроблено новий метод оцінки ризику інформаційної безпеки (РІБ) шляхів передачі потоку пакетів (ПП) в телекомунікаційних мережах. При цьому враховуються ефективність та вразливість маршрутизаторів мережі, а також ймовірність здійснення атаки типу відмова в обслуговуванні на маршрутизатори в заданий момент часу. Це дозволило оцінювати ризики порушення конфіденційності, цілісності та доступності потоку пакетів при його передачі по заданому шляху. Отримали подальший розвиток моделі одношляхової та багатошляхової маршрутизації ПП в телекомунікаційних мережах (ТКМ) в умовах кібератак. Новизною моделей є врахування РІБ разом з базовими параметрами в формулах розрахунку метрик шляхів. Використання запропонованих моделей дозволило вибирати шлях передачі ПП в ТКМ на основі критерію «безпека – якість» та знизити ризики порушення конфіденційності, цілісності, доступності та своєчасної доставки транзитного ПП.

Розроблено мультиагентну модель популяційної динаміки, засновану на інтелектуальних раціональних агентах, що функціонують в умовах логічної невизначеності. Формалізовано клас епідемічних процесів, заснований на факторах та характеристиках, що впливають на динаміку популяції. Удосконалено метод ідентифікації об'єктів інтелектуальної мультиагентної системи, заснований на частковій спостережуваності простору станів для довільної кількості агентів. Дістав подальший розвиток метод інтелектуального аналізу популяційної динаміки, заснований на нечітких рекурентних моделях, що дозволяє оцінити можливість виникнення хаотичної динаміки модельованої системи.

Для визначення ступеня впливу нерівномірності амплітудно-частотної характеристики метеорного радіоканалу (МРК) розроблено математичну модель, яка враховує характеристики МРК у широкій смузі частот, а також існуючі перешкоди. За результатами моделювання визначені вимоги, що висуваються до шумоподібних сигналів (ШПС) для метеорної системи зв'язку. Цей сигнал має бути дискретно-частотним складаним ШПС із базою від 36 до 64. Частотні складові сигналу мають бути близькі до частоти 40 МГц. В ході використання рекомендованого сигналу, швидкість передачі збільшилася до 140 кбіт/с, що у порівнянні із вузькосмуговими метеорними системами передачі інформції (МСПІ) збільшилася в 7 разів.

Вперше запропоновано використовувати в активних системах для вимірювання комплексної діелектричної проникності (КДП) генерацію квазіоптичного генератора на 2-й гармоніці. Оптимізовані розміри хвилеводної узгоджувальної комірки – трансформатора імпедансів напівпровідникового діода, розташованого в комірці, і відкритого резонатора. Визначено оптимальну конструкцію дзеркала з узгоджувальною коміркою. Встановлено, що в високодобротних вимірювальних квазіоптичних резонаторах, які оптимізовані по дифракційним втратам на краях дзеркал і омічним втратам, важливим фактором, що впливає на чутливість і точність вимірювань, є втрати на нерезонансне випромінювання і розсіювання резонансного поля на елементах зв'язку резонатора з хвилеводами. Розроблений підхід, що дозволяє досліджувати механізми втрат в квазіоптичних напівпровідникових генераторах. Проаналізовано причини нестабільності резонансної частоти резонаторів типу Фабрі-Перо і розроблений спосіб термостабілізації такого резонатора з метою проведення прецизійних вимірювань діелектричної проникності резонаторним методом.

Запропоновано модифіковану математичну модель розподілу завдань на обчислювальних ресурсах в GRID-системі, розширені кортежі подання завдань та обчислювальних ресурсів, модифіковано метод Backfill з консервативним резервуванням. Розроблено та впроваджено в імітаційне середовище GRASS метод пошуку розподілу завдань з мінімальним часом виконання пулу завдань та мінімальним простоєм обчислювальних ресурсів. На підставі цих результатів апробовано інформаційну технологію розподілу завдань, яка дає можливість підвищити ефективність використання обчислювальних ресурсів GRID-системи за рахунок зменшення їх простою.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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