Academic literature on the topic '004.415:656.216.2'

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – комп'ютерні системи та компоненти. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. У дисертації вирішена задача розробки методів обробки та передачі даних для підсистеми інформаційного забезпечення машиніста локомотива. На підставі вивчення сучасних методів і засобів обробки і передачі даних на залізничному транспорті встановлено, що існує суперечність між підвищенням швидкості та інтенсивності руху залізничного транспорту, збільшенням кількості аварійно-небезпечних ділянок, ускладненням системи управління залізничним транспортом, підвищенням вимог до якості інформаційного забезпечення машиніста локомотива та застосовуваними математичним апаратом і технологіями управління кодування/декодування. Обґрунтовано вибір технології математичної формалізації на основі мереж масового обслуговування та нейронних мереж. Розроблено концептуальну модель бездротового сегменту підсистеми інформаційного забезпечення машиніста локомотива, яка побудована з використанням технології 4G і враховує тип модуляції QPSK та процедуру перемежіння при передачі кадрів для зниження ймовірності помилкового прийому при забезпеченні високої швидкості передачі даних. Розроблено математичну модель процесу передачі даних по фізичному розподіленому uplink каналу, яка враховує особливості передачі даних відповідно до стандарту LTE в динамічних умовах магістралі залізниці і дозволяє оцінити ймовірносно-часові характеристики процесу передачі даних в підсистемі інформаційного забезпечення машиніста локомотива. Розроблено математичну модель управління доступом до сегменту комп'ютеризованої системи залізничного транспорту, яка враховує особливості передачі даних відповідно до стандарту LTE в динамічних умовах магістралі залізниці. Удосконалено процедуру завадостійкого декодування потокового відео, що передається в бездротовому сегменті 4G мережі підсистеми інформаційного забезпечення машиніста локомотива, що дозволяє підвищити оперативність при передачі даних, скоротити загальну кількість обчислень при декодуванні і звільнити обчислювальні ресурси комп'ютеризованої системи. Розроблено інтелектуальну систему контролю стану небезпечних ділянок залізничного шляху із застосуванням адаптованої згортальної нейронної мережі, що дозволяє підвищити достовірність розпізнавання небезпечних ситуацій на залізничних переїздах і інформувати машиніста в разі виникнення критичної ситуації. Обґрунтовано практичні рекомендації щодо застосування розроблених методів.
The thesis is in candidacy for a scientific degree of candidate of technical sciences in specialty 05.13.05 – computer systems and components. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2019. The thesis solves the problem of developing methods for processing and transmitting data for the locomotive driver's information support subsystem. Based on the study of modern methods and means of processing and transmitting data on railway transport, it is established that there is a contradiction between the increase in the speed and intensity of railway traffic, the increase in the number of emergency areas, the complexity of the railway transport management system, the increase in the requirements for railway transport safety and the applied mathematical apparatus and technologies of coding / decoding. The choice of technology of mathematical formalization based on queuing networks and neural networks is justified. A conceptual model of the wireless segment of the locomotive driver's information support subsystem has been developed, which is built using 4G technology and takes into account the QPSK modulation type and the interleaving procedure for frame transmission to reduce the probability of erroneous reception while ensuring a high data rate. A mathematical model of the process of transmitting video data over a physical distributed uplink channel that takes into account the peculiarities of video data transmission in accordance with the LTE standard under dynamic conditions of the railway main line is developed and allows to estimate a wide range of robabilitytemporal characteristics of the video data transmission process in the locomotive driver's information support subsystem. A mathematical model of access control to the segment of a locomotive driver's information support subsystem has been developed, which takes into account the peculiarities of video data transmission in accordance with the LTE standard in the dynamic conditions of the railway line. The procedure for noiseless decoding of streaming video in the wireless 4G network segment of the locomotive driver’s information support subsystem is improved. It allows to increase efficiency in data transfer, to reduce the total number of calculations during decoding and to release the computing resources of the computerized system. An intelligent system for monitoring the state of dangerous sections of the railway using an adapted convolution neural network has been developed, which makes it possible to increase the reliability of the recognition of dangerous situations at railway crossings and inform the driver in the event of a critical situation. Practical recommendations as for the developed methods application are substantiated.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – комп'ютерні системи та компоненти. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2019. У дисертації вирішена задача розробки методів обробки та передачі даних для підсистеми інформаційного забезпечення машиніста локомотива. На підставі вивчення сучасних методів і засобів обробки і передачі даних на залізничному транспорті встановлено, що існує суперечність між підвищенням швидкості та інтенсивності руху залізничного транспорту, збільшенням кількості аварійно-небезпечних ділянок, ускладненням системи управління залізничним транспортом, підвищенням вимог до якості інформаційного забезпечення машиніста локомотива та застосовуваними математичним апаратом і технологіями управління кодування/декодування. Обґрунтовано вибір технології математичної формалізації на основі мереж масового обслуговування та нейронних мереж. Розроблено концептуальну модель бездротового сегменту підсистеми інформаційного забезпечення машиніста локомотива, яка побудована з використанням технології 4G і враховує тип модуляції QPSK та процедуру перемежіння при передачі кадрів для зниження ймовірності помилкового прийому при забезпеченні високої швидкості передачі даних. Розроблено математичну модель процесу передачі даних по фізичному розподіленому uplink каналу, яка враховує особливості передачі даних відповідно до стандарту LTE в динамічних умовах магістралі залізниці і дозволяє оцінити ймовірносно-часові характеристики процесу передачі даних в підсистемі інформаційного забезпечення машиніста локомотива. Розроблено математичну модель управління доступом до сегменту комп'ютеризованої системи залізничного транспорту, яка враховує особливості передачі даних відповідно до стандарту LTE в динамічних умовах магістралі залізниці. Удосконалено процедуру завадостійкого декодування потокового відео, що передається в бездротовому сегменті 4G мережі підсистеми інформаційного забезпечення машиніста локомотива, що дозволяє підвищити оперативність при передачі даних, скоротити загальну кількість обчислень при декодуванні і звільнити обчислювальні ресурси комп'ютеризованої системи. Розроблено інтелектуальну систему контролю стану небезпечних ділянок залізничного шляху із застосуванням адаптованої згортальної нейронної мережі, що дозволяє підвищити достовірність розпізнавання небезпечних ситуацій на залізничних переїздах і інформувати машиніста в разі виникнення критичної ситуації. Обґрунтовано практичні рекомендації щодо застосування розроблених методів.
The thesis is in candidacy for a scientific degree of candidate of technical sciences in specialty 05.13.05 – computer systems and components. – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2019. The thesis solves the problem of developing methods for processing and transmitting data for the locomotive driver's information support subsystem. Based on the study of modern methods and means of processing and transmitting data on railway transport, it is established that there is a contradiction between the increase in the speed and intensity of railway traffic, the increase in the number of emergency areas, the complexity of the railway transport management system, the increase in the requirements for railway transport safety and the applied mathematical apparatus and technologies of coding / decoding. The choice of technology of mathematical formalization based on queuing networks and neural networks is justified. A conceptual model of the wireless segment of the locomotive driver's information support subsystem has been developed, which is built using 4G technology and takes into account the QPSK modulation type and the interleaving procedure for frame transmission to reduce the probability of erroneous reception while ensuring a high data rate. A mathematical model of the process of transmitting video data over a physical distributed uplink channel that takes into account the peculiarities of video data transmission in accordance with the LTE standard under dynamic conditions of the railway main line is developed and allows to estimate a wide range of robabilitytemporal characteristics of the video data transmission process in the locomotive driver's information support subsystem. A mathematical model of access control to the segment of a locomotive driver's information support subsystem has been developed, which takes into account the peculiarities of video data transmission in accordance with the LTE standard in the dynamic conditions of the railway line. The procedure for noiseless decoding of streaming video in the wireless 4G network segment of the locomotive driver’s information support subsystem is improved. It allows to increase efficiency in data transfer, to reduce the total number of calculations during decoding and to release the computing resources of the computerized system. An intelligent system for monitoring the state of dangerous sections of the railway using an adapted convolution neural network has been developed, which makes it possible to increase the reliability of the recognition of dangerous situations at railway crossings and inform the driver in the event of a critical situation. Practical recommendations as for the developed methods application are substantiated.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – комп'ютерні системи та компоненти. – Харківський національний університет радіоелектроніки, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2018. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-прикладної проблеми забезпечення вимог з оперативності процесу обміну інформацією в комп'ютерних системах (КС) об'єктів критичного застосування (ОКЗ) на основі розробки математичного апарату (математичних моделей і методів) синтезу нових і реконфігурації існуючих архітектур комп'ютерних систем і мереж. Проведено аналіз стану проблеми, тенденцій розвитку КС ОКЗ, а також вимог до архітектур КС і мереж ОКЗ. В результаті встановлено, що на даний момент існуючі моделі та методи синтезу і реконфігурації КС ОКЗ не завжди призводять до забезпечення вимог з оперативності процесу обміну інформацією в КС і мережах (КСіМ) ОКЗ. Ця обставина визначає необхідність удосконалення відповідного класичного математичного інструментарію для підвищення оперативності передачі інформації. Розроблено комплекс методів багатопараметричного синтезу архітектур КСіМ ОКЗ, який оптимізує витрати на побудову компонентів КС об'єкту критичного застосування, котрі забезпечують виконання вимог з оперативності. Дістала подальшого розвитку модель процесу розподілу задач по компонентах розподіленої КС ОКЗ, що дозволяє при великих розмірностях суттєво прискорити рішення відповідної задачі оптимізації. Розроблено комплекс моделей еволюції архітектур комп'ютерних мереж (КМ) ОКЗ, що дозволяє виконати прогноз змін архітектури мережі протягом фіксованого часового інтервалу. Розроблено комплекс методів реконфігурації КМ ОКЗ, що дозволяє скорегувати множину параметрів функціонування бездротових компонентів мережі для зменшення часу передачі інформації. Удосконалено математичну модель функціонування хмарної компоненти КМ ОКЗ, що дозволяє прискорити процес передачі інформації. Удосконалено метод побудови оптимальних часових шкал для апроксимації довжини черг КМ ОКЗ, що дозволяє визначити довжину черг при реконфігурації мережі. Удосконалено метод передачі інформації у бездротовому сегменті КМ ОКЗ, що призводить до зменшення часу передачі інформації.
Dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences in the specialty of 05.13.05 – Computer Systems and Components. – Kharkiv National University of Radio Electronics, National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2018. The thesis is devoted to solving of actual scientific and applied problem of ensuring the operativeness requirements for information exchange process in computer systems (CS) of critical application objects (CAO) on the basis of mathematical apparatus (mathematical models and methods) development intended for synthesis of new and reconfiguration of existing architectures of computer systems and networks. It was performed an analysis of the problem, appropriate trends of CAO CS, as well as the requirements for architectures of CAO CS and networks. The results revealed that currently existing models intended for synthesis and reconfiguration of CAO CS does not always lead to meet the operativity requirements for the process of information exchange in CAO CS and networks (CSN). This circumstance determines the need to improve the corresponding classical mathematical tools to increase the operativity of information transmission. It was developed a complex of methods for multiparameter synthesis of CAO CSN that optimizes the costs of constructing components of the critical application object CS, which ensure the meeting of operativity requirements. It was developed a further improvement for the model of tasks distribution process within the components of distributed CAO CS that allows significant accelerating the solution of the optimization problem in a case of large dimensions. It was developed a complex of evolution models for CAO computer networks (CN) that allows executing the prediction of network architecture changes during a fixed time interval. It was developed a complex of reconfiguration methods for CAO CN that allows adjusting the set of operation parameters of wireless components of the network in order to reduce the time of information transmission. It was improved a mathematical model describing the operation of CAO CN cloud component that allows accelerating the process of information transmission. It was improved a method of optimal time scales constructing for approximating the length of CAO CN queues that allows determining the length of queues during network reconfiguration. It was improved a method for information transmission in a wireless segment of CAO CN that allows reducing the time of information transmission.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.05 – комп'ютерні системи та компоненти. – Харківський національний університет радіоелектроніки, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2018. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-прикладної проблеми забезпечення вимог з оперативності процесу обміну інформацією в комп'ютерних системах (КС) об'єктів критичного застосування (ОКЗ) на основі розробки математичного апарату (математичних моделей і методів) синтезу нових і реконфігурації існуючих архітектур комп'ютерних систем і мереж. Проведено аналіз стану проблеми, тенденцій розвитку КС ОКЗ, а також вимог до архітектур КС і мереж ОКЗ. В результаті встановлено, що на даний момент існуючі моделі та методи синтезу і реконфігурації КС ОКЗ не завжди призводять до забезпечення вимог з оперативності процесу обміну інформацією в КС і мережах (КСіМ) ОКЗ. Ця обставина визначає необхідність удосконалення відповідного класичного математичного інструментарію для підвищення оперативності передачі інформації. Розроблено комплекс методів багатопараметричного синтезу архітектур КСіМ ОКЗ, який оптимізує витрати на побудову компонентів КС об'єкту критичного застосування, котрі забезпечують виконання вимог з оперативності. Дістала подальшого розвитку модель процесу розподілу задач по компонентах розподіленої КС ОКЗ, що дозволяє при великих розмірностях суттєво прискорити рішення відповідної задачі оптимізації. Розроблено комплекс моделей еволюції архітектур комп'ютерних мереж (КМ) ОКЗ, що дозволяє виконати прогноз змін архітектури мережі протягом фіксованого часового інтервалу. Розроблено комплекс методів реконфігурації КМ ОКЗ, що дозволяє скорегувати множину параметрів функціонування бездротових компонентів мережі для зменшення часу передачі інформації. Удосконалено математичну модель функціонування хмарної компоненти КМ ОКЗ, що дозволяє прискорити процес передачі інформації. Удосконалено метод побудови оптимальних часових шкал для апроксимації довжини черг КМ ОКЗ, що дозволяє визначити довжину черг при реконфігурації мережі. Удосконалено метод передачі інформації у бездротовому сегменті КМ ОКЗ, що призводить до зменшення часу передачі інформації.
Dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences in the specialty of 05.13.05 – Computer Systems and Components. – Kharkiv National University of Radio Electronics, National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2018. The thesis is devoted to solving of actual scientific and applied problem of ensuring the operativeness requirements for information exchange process in computer systems (CS) of critical application objects (CAO) on the basis of mathematical apparatus (mathematical models and methods) development intended for synthesis of new and reconfiguration of existing architectures of computer systems and networks. It was performed an analysis of the problem, appropriate trends of CAO CS, as well as the requirements for architectures of CAO CS and networks. The results revealed that currently existing models intended for synthesis and reconfiguration of CAO CS does not always lead to meet the operativity requirements for the process of information exchange in CAO CS and networks (CSN). This circumstance determines the need to improve the corresponding classical mathematical tools to increase the operativity of information transmission. It was developed a complex of methods for multiparameter synthesis of CAO CSN that optimizes the costs of constructing components of the critical application object CS, which ensure the meeting of operativity requirements. It was developed a further improvement for the model of tasks distribution process within the components of distributed CAO CS that allows significant accelerating the solution of the optimization problem in a case of large dimensions. It was developed a complex of evolution models for CAO computer networks (CN) that allows executing the prediction of network architecture changes during a fixed time interval. It was developed a complex of reconfiguration methods for CAO CN that allows adjusting the set of operation parameters of wireless components of the network in order to reduce the time of information transmission. It was improved a mathematical model describing the operation of CAO CN cloud component that allows accelerating the process of information transmission. It was improved a method of optimal time scales constructing for approximating the length of CAO CN queues that allows determining the length of queues during network reconfiguration. It was improved a method for information transmission in a wireless segment of CAO CN that allows reducing the time of information transmission.

У дослідженні запропоновано підходи до забезпечення контролю якості знань.У результаті теоретичного аналізу предметної області розкрито поняття «сучасна теорія тестів» та її переваги по відношенню до стандартного класичного підходу; проведено порівняння існуючих підходів до побудови рейтингів учнів та з’ясовано, які методи використовуються для групування та дослідження результатів зрізів знань. Запропоновано методи оцінки якості тестів та їх результатів на основі вдосконалення побудови профілів завдань. І як наслідок, приведено алгоритм налагодження адаптивного тестування та обчислення складності завдань, щоб не вносити дезінформацію до результатів моніторингу знань. Розроблено методи оцінки розподілу учнів та студентів за якісними показниками: побудова ускладнених рейтингів, що мінімізують суб’єктивний вплив викладача та групування результатів тестувань за різними типами і групами, що дозволяє оцінити якість проведення навчального процесу. Представлено інформаційну технологію, яка дозволяє організувати процес навчання за принципом «перевернутого» та автоматизувати аналіз якості і складності завдань, проведення адаптивного тестування, побудову рейтингів та групування результатів зрізів знань з поясненнями.
The study proposes methods and information technology to ensure quality control of knowledge. As a result of the theoretical analysis of the subject area the concept of "modern theory of tests" and its advantages in relation to the standard classical approach are revealed; a comparison of existing methods of building student ratings and found out which methods are used to group and study the results of sections of knowledge. Methods for assessing the quality of tests and their results based on improving the construction of task profiles are proposed. And as a result, the algorithm of adjustment of adaptive testing and calculation of complexity of tasks which allows to avoid misinformation at generalization of results of monitoring of knowledge is resulted. Methods for assessing the distribution of pupils and students by quality indicators have been developed: construction of complex ratings that minimize the subjective influence of the teacher and grouping of test results by different types and groups, which allows to assess the quality of the educational process.Information technology is presented, which allows to organize the educational process on the principle of "Flipped Learning" and automate the following procedures: analysis of the quality and complexity of tasks, adaptive testing, ranking and grouping the results of sections with knowledge and explanation.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.13.05 – комп'ютерні системи та компоненти (123 – Комп'ютерна інженерія). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2019. Дисертаційна робота присвячена вирішенню наукового завдання розробки методів і засобів розподілу ресурсів між композитними застосунками в розподіленому середовищі з метою підвищення якості виконання композитних застосунків. Метою роботи є підвищення ефективності використання ресурсів розподілених комп'ютерних систем на основі розроблення нових та удосконалення існуючих моделей і методів оброблення транзакцій композитних застосунків. У дисертаційній роботі вперше запропонована математична модель процесу розподілу ресурсів між композитними застосунками у розподіленому хмарному середовищі, яка на відміну від існуючих, враховує часові вікна за допомогою введення віртуального часу на протязі розглядаємого часового інтервалу обробки інформації, що дозволяє враховувати періодично виникаючі обмеження щодо доступності певних ресурсів. Вдосконалено критерій оцінки якості розподілу ресурсів розподіленого хмарного середовища, який на відміну від існуючих використовує показник утилізації ресурсів, що дозволило підвищити збалансованість навантаження при виконанні транзакцій композитних застосунків. Набув подальшого розвитку метод планування виконання транзакцій композитних застосунків за рахунок сумісного використання жадібного, кластеризаційного та мурашиного алгоритмів оптимізації, що дозволило зменшити час виконання оптимального плану транзакцій у порівнянні з існуючими методами у середньому до 8%.
Dissertation for the degree of candidate of technical sciences (doctor of philosophy) in specialty 05.13.05 – computer systems and components (123 – Computer engineering). – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2019. The dissertation is devoted to solving the problem of resource allocation between composite applications in distributed cloud environments on the basis of mathematical model development (mathematical models and methods) of transaction processing of a composite application. The aim of the work is to increase the efficiency of the use of distributed computer systems resources, based on the development of new and improved existing models and methods of handling the transactions of composite applications. In the dissertation the mathematical model of the process of distribution of resources between composite applications in a distributed cloud environment was proposed for the first time, which, in contrast to the existing ones, takes into account time windows by introducing virtual time during the considered time interval of information processing, allowing to take into account periodically arising restrictions on availability of certain resources. The criterion for assessing the quality of distribution of distributed, cloud-based resources is improved, which, unlike existing ones, uses the utilization rate of resources, and allowed to increase the balance of load when executing transactions of composite applications. Has further developed the method of planning the implementation of transactions of composite applications due to the joint use of greedy, clustering and ant methods of optimization, which reduced the time to execute the optimal plan of transactions in comparison with existing methods up to 8%.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.13.05 – комп'ютерні системи та компоненти (123 – Комп'ютерна інженерія). – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, Харків, 2019. Дисертаційна робота присвячена вирішенню наукового завдання розробки методів і засобів розподілу ресурсів між композитними застосунками в розподіленому середовищі з метою підвищення якості виконання композитних застосунків. Метою роботи є підвищення ефективності використання ресурсів розподілених комп'ютерних систем на основі розроблення нових та удосконалення існуючих моделей і методів оброблення транзакцій композитних застосунків. У дисертаційній роботі вперше запропонована математична модель процесу розподілу ресурсів між композитними застосунками у розподіленому хмарному середовищі, яка на відміну від існуючих, враховує часові вікна за допомогою введення віртуального часу на протязі розглядаємого часового інтервалу обробки інформації, що дозволяє враховувати періодично виникаючі обмеження щодо доступності певних ресурсів. Вдосконалено критерій оцінки якості розподілу ресурсів розподіленого хмарного середовища, який на відміну від існуючих використовує показник утилізації ресурсів, що дозволило підвищити збалансованість навантаження при виконанні транзакцій композитних застосунків. Набув подальшого розвитку метод планування виконання транзакцій композитних застосунків за рахунок сумісного використання жадібного, кластеризаційного та мурашиного алгоритмів оптимізації, що дозволило зменшити час виконання оптимального плану транзакцій у порівнянні з існуючими методами у середньому до 8%.
Dissertation for the degree of candidate of technical sciences (doctor of philosophy) in specialty 05.13.05 – computer systems and components (123 – Computer engineering). – National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2019. The dissertation is devoted to solving the problem of resource allocation between composite applications in distributed cloud environments on the basis of mathematical model development (mathematical models and methods) of transaction processing of a composite application. The aim of the work is to increase the efficiency of the use of distributed computer systems resources, based on the development of new and improved existing models and methods of handling the transactions of composite applications. In the dissertation the mathematical model of the process of distribution of resources between composite applications in a distributed cloud environment was proposed for the first time, which, in contrast to the existing ones, takes into account time windows by introducing virtual time during the considered time interval of information processing, allowing to take into account periodically arising restrictions on availability of certain resources. The criterion for assessing the quality of distribution of distributed, cloud-based resources is improved, which, unlike existing ones, uses the utilization rate of resources, and allowed to increase the balance of load when executing transactions of composite applications. Has further developed the method of planning the implementation of transactions of composite applications due to the joint use of greedy, clustering and ant methods of optimization, which reduced the time to execute the optimal plan of transactions in comparison with existing methods up to 8%.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 152 – Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка (15 – автоматизація та приладобудування). – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» Міністерства освіти і науки України, Харків, 2019. Об’єктом дослідження є процес проведення аналізу в первинних і вторинних системних перетвореннях інформації, що породжує проблемну ситуацію з удосконалення апаратурних, алгоритмічних та програмних засобів контролю та діагностування складних промислових об’єктів. Предметом дослідження є пристрій контролю та діагностування стану динамічних промислових об’єктів. У дисертаційній роботі вирішена науково-практична задача підвищення ефективності пристроїв контролю та діагностування стану складних промислових об’єктів з невизначеними динамічними властивостями. Вирішення здійснене за допомогою як класичних, так і принципово нових сучасних методів теорії ймовірності, випадкових процесів, багатомірного статистичного аналізу, інформаційної теорії вимірювань і контролю. У вступі обґрунтовано актуальність задач дослідження, показано зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами, наведена наукова новизна та сформульоване практичне значення отриманих результатів. В першому розділі здійснений аналітичний огляд та оцінка питань в області контролю і діагностування стану промислових об’єктів. Обраний об’єкт діагностування, розглянута його структура, технічні характеристики, область використання. Виконаний аналіз методичних, алгоритмічних та апаратурних засобів вимірювання температури і механічної вібрації. Виконаний огляд існуючих засобів контролю та діагностування стану складних промислових об’єктів, проаналізовані їх техніко-економічні характеристики, обрана оптимальна структура контрольно-діагностичної системи. Висвітлені аспекти з апаратурного, алгоритмічного і програмного забезпечення при створенні пристрою контролю та діагностування стану складних промислових об’єктів. Обрані напрями досліджень, поставлені основні задачі дисертаційної роботи. У другому розділі досліджені імовірнісні моделі параметризації спектральних змін стаціонарних вимірювальних сигналів. Здійснена формалізація імовірнісних властивостей нестаціонарних випадкових сигналів, досліджені кореляційні моделі спектральної нестаціонарності цих сигналів, проведений дисперсійний аналіз частотної та часової моделей автокогерентності, оцінена чутливість кореляційно-спектральної моделі показника автокогерентності багатовимірного термодинамічного процесу, оцінені дискримінуючі властивості показників автокогерентності при класифікації вібраційних процесів, досліджені діагностичні властивості складових показника автокогерентності, проведений вибір показників контролю нестаціонарності динамічних процесів. Результати досліджень дозволили отримати ряд наукових результатів: - отримала розвиток теорія автокогерентності спектрально нестаціонарних вимірювальних сигналів. Визначені умови вибору числа масштабів та зсувів при оцінці коефіцієнтів автокогерентності для задачі контролю порушень стаціонарності вимірювального сигналу; - отримані умови калібрування показника автокогерентності, що відповідають відсутності порушення стаціонарності, розроблена імовірнісна модель показника автокогерентності, що враховує мінімальне значення (масштабу) спектрального вейвлет-перетворення; - показана можливість дисперсійного розкладання базового показника автокогерентності на парні незалежні складові, які дозволяють отримати незалежну інформацію про порушення стаціонарності з урахуванням функціональних та випадкових змін спектру; - на прикладі теплових динамічних процесів показана ефективність розробленого показника автокогерентності для задач контролю динамічних властивостей інерційних багатомірних промислових об’єктів. Також показана можливість автоматичної корекції похибки вимірювання температури, якщо контролювати весь тепловий процес, а не його окремі значення; - на прикладі вібросигналів показана можливість якісної класифікації технічних станів, а також кількісної класифікації окремих частотно-часових складових показника автокогерентності; доведено, що найкращими діагностичними властивостями характеризуються випадкові (шумові) складові показника автокогерентності. В третьому розділі представлені дослідження з діагностичних властивостей показників автокогерентності при обмеженнях на обсяги вимірювальної інформації. Сформульована загальна задача функціонального діагностування динамічних промислових об’єктів, вибрана модель параметричної дискримінації, досліджено вплив обсягу навчальної вибірки на середній ризик діагностування, створені математичні та комп’ютерні моделі оптимізації простору інформативних ознак за критерієм максимуму вірогідності та проведено їх дослідження. Дослідження даного розділу дозволили одержати наступні результати: - експериментальні дослідження показників автокогерентності вібраційних сигналів показують, що для контролю та діагностування технічного стану вібраційних об’єктів можливо використовувати лінійну вирішувальну функцію, для якої можливо використати таблиці дисперсії показників автокогерентності та нормовану коваріаційну матрицю, які дозволяють сформувати, шляхом перемноження, сумарну коваріаційну матрицю; - одержані рівняння для середнього ризику та вірогідності діагностування, які дозволяють моделювати вплив обсягу навчальної вибірки та кількості інформативних ознак на показники ефективності контролю технічного стану; - доведено існування мінімальних екстремальних значень середнього ризику для теплових та вібраційних об’єктів, що дозволило використати, в якості цільової функції оптимізації простору інформативних ознак, середній ризик; - досліджено комплексний вплив трьох параметрів (геометричної відстані між діагностованими станами, кількості інформативних параметрів, обсягу навчальної вибірки) на величину вірогідності контролю та діагностування технічного стану як теплових так і вібраційних об’єктів; таке дослідження довело спроможність формувати оптимальну, за максимумом вірогідності контролю, систему інформативних ознак. Четвертий розділ присвячений розробці алгоритмічного та програмного забезпечення пристрою контролю та діагностування стану промислових об’єктів. Розглянуті методи первинного і вторинного статистичного перетворень, які базуються на регресійному, спектральному, дисперсійному і коваріаційному аналізах пристрою контролю та діагностування, дозволили сформувати структуру і принцип функціонування алгоритмічного забезпечення при обмеженні обсягів вимірювальної інформації за діагностованими функціональними станами. В розділі обране програмне середовище для реалізації розроблених алгоритмів, розроблені фрагменти програм пристрою контролю та діагностування стану промислових об’єктів на платформі LabView. За дослідженнями даного розділу отримані наступні результати: - розроблена структура алгоритмічного забезпечення пристроїв контролю та діагностування динамічних об’єктів, яка складається з первинного і вторинного статистичного перетворення і містить реалізацію процесів дискретизації вимірювальних сигналів, дискретизованого аналогового вейвлет-перетворення, процедур диференціювання та інтегрування; - реалізована процедура адаптивного вейвлет-перетворення із гнучким вибором гаусівського материнського вейвлета, що дозволяє мінімізувати похибки контролю та діагностування. - сформовані комп’ютерні компоненти алгоритмічних і програмних процедур первинного і вторинного статистичного перетворення при синтезі комп’ютеризованих діагностичних систем, проведенні імітаційного моделювання, аналізу впливів дестабілізуючих факторів при здійснені контролю параметрів вузлів динамічних об’єктів та діагностуванні їх стану; - розроблене програмне забезпечення пристрою контролю та діагностування стану промислових об’єктів на платформі LabView з використанням об’єктно орієнтованої мови програмування, що дозволяє в пакетному режимі та в режимі реального часу здійснювати необхідні контрольні процедури. В п’ятому розділі представлені інженерні додатки для контролю і діагностування складних промислових агрегатів. Наведені дослідження при розробці та патентуванні первинних перетворювачів, виборі і патентуванні структури вимірювальних каналів первинних перетворювачів, розробці і створенні електронних блоків первинного і вторинного перетворення інформації. Запропонована методика калібрування вібровипробувальних стендів для метрологічного забезпечення первинних перетворювачів вібрації, розглянута перевірка кваліфікації калібрувальних лабораторій в Україні та вплив метрологічного забезпечення на створення систем контролю та діагностування складних промислових об’єктів. За виконанням даного розділу отримані наступні результати: - розроблені та запатентовані первинні перетворювачі температури для моніторингу інфранизькочастотних процесів в досліджуваному промисловому об’єкті при оцінці теплових режимів, а також первинні перетворювачі механічної вібрації для моніторингу високочастотних процесів при оцінці стану підшипників кочення редукторів-розгалужувачів; - на базі мікроконтролера Arduino створений пристрій контролю та діагностування стану зон нагрівання екструдера для виготовлення термопластів та стану підшипників кочення в редукторах-розгалужувачах; - виконані метрологічні дослідження апаратури для вимірювання інфранизькочастотних і високочастотних вимірювальних сигналів, запроваджені до використання вібровипробувальні установки, сформовані методики калібрування цих установок. - представлені перспективи розвитку теорії і практики контролю та діагностування процесів, що характеризуються різними частотними показниками, в спеціалізованих метрологічних лабораторіях.
The thesis is submitted to obtain a scientific degree of Doctor of Philosophy, specialty 152 – Metrology and information-measuring technique (15 – Automation and instrument-making). – National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”, Kharkiv, 2019. The object of research is the process of conducting analysis in primary and secondary system transformations of information, which creates a problem situation with the improvement of hardware, algorithmic and software devices for control and diagnostics of complex industrial objects. The subject of research is a device for control and diagnostics of the state industrial dynamic objects. The scientific and practical task of increasing the efficiency of devices for control and diagnostics of the state of complex industrial objects with uncertain dynamic properties is solved in the dissertation. The solution is found using both classical and fundamentally new modern methods of probability theory, random processes, multivariate statistical analysis, information theory of measurement and control. The introduction substantiates the relevance of research tasks showing connection between the work and scientific programs, plans, themes, the scientific novelty is stated and practical value of the obtained results is formulated. The first chapter deals with analytical review and evaluation of questions in the field of control and diagnostics of the state of industrial objects. The object of diagnostics is selected; its structure, technical characteristics and area of use are considered. The analysis of methodical, algorithmic and equipment-specific devices for measuring temperature and mechanical vibration is carried out. A review of the existing devices for control and diagnostics of the state of complex industrial objects is made, their technical and economic characteristics are analyzed, and the optimal structure of the control and diagnostic system is selected. Some aspects of hardware, software and algorithmic programming when creating devices for control and diagnostics of the state of complex industrial objects are emphasized. The areas of research are selected; the main tasks of the dissertation are stated. The second chapter studies probabilistic models of parametrization of spectral changes of stationary measurement signals. The formalization of the probabilistic properties of non-stationary random signals is made, the correlation models of the spectral non-stationary of these signals are investigated, the dispersion analysis of frequency and time models of auto-coherence is carried out, the sensitivity of the correlation spectral model for the auto-coherence indicator of the multidimensional thermodynamic process is estimated, the discriminating properties of the indicators of auto-coherence are assessed regarding the classification of vibrational processes, diagnostic properties of components of the auto-coherence index are investigated, the choice of indicators for non-stationary control of dynamic processes is conducted. The research results have allowed obtaining a number of scientific results: - the theory of auto-coherence for spectrally non-stationary measurement signals has been developed. The conditions of the choice of the number of scales and displacements are determined regarding the estimation of the auto-coherence coefficients for monitoring the stationary disturbances of the measuring signal; - the conditions of calibration of auto-coherence index, which correspond to the absence of stationary violation, are obtained. A probabilistic model of the autocoherence index taking into account the minimum value (scale) of the spectral wavelet transform is developed; - the possibility of dispersion expansion of the basic auto-coherence index in paired independent components is shown, allowing to receive independent information on stationary violation, taking into account functional and random changes of the spectrum; - the example of thermal dynamic processes shows the efficiency of the developed autocorrelation index for controlling the dynamic properties of inertial multidimensional industrial objects. Also the possibility of automatic correction of the measurement error of temperature, if you control the whole heat process, and not its individual values, is shown; - the example of vibration signals shows the possibility of a qualitative classification of technical states, as well as quantitative classification of individual frequency-time components of the auto-coherence index is shown. It is proved that the best diagnostic properties are characterized by random (noise) components of the auto-coherence index. The third chapter presents studies on the diagnostic properties of autocoherence indices with restrictions on the measurement information volume. The general task of functional diagnostics of dynamic industrial objects is formulated, the model of parametric discrimination is chosen, the influence of the study sample size on the average risk of diagnosing is investigated, and mathematical and computer models of optimization of the space of informative signs by the criterion of maximum likelihood were created and their research was conducted. The researches in this chapter have allowed obtaining the following results: - experimental studies of the auto-coherence indices of vibration signals show that it is possible to use a linear solving function for controlling and diagnosing the technical state of vibrational objects, for which it is possible to use dispersion tables of auto-coherence indices and a normalized covariance matrix, which allow to generate, by multiplication, a total covariance matrix; - equations for the average risk and diagnostics probability are obtained allowing to model the influence of the training sample volume and informative features number on the performance indicators of the technical condition; - the existence of minimal extreme values of average risk for thermal and vibrational objects has been proved, allowing to use average risk as a target function for optimizing informative features space; - the complex influence of three parameters (geometric distance between diagnosed states, number of informative parameters, training sample volume) on the probability of control and diagnostics of the technical state of both thermal and vibration objects is studied. Such research has proven the ability to form an optimal, maximum control probability, system of informational features. The fourth chapter is devoted to the development of algorithmic and software device for monitoring and diagnosing the state of industrial objects. The methods of primary and secondary statistical transformations based on regression, spectral, dispersion and covariance analyses of the control and diagnostic device, have allowed to form the structure and the principle of algorithmic support functioning while limiting the volumes of measuring information by the diagnosed functional states. In this chapter the software aimed at implementation of the developed algorithms is chosen, programs fragments of devices for control and diagnostics of the state of industrial objects on the platform LabView are developed. According to researches of this chapter the following results are obtained: - the algorithmic structure of control devices and diagnostics of dynamic objects is developed, which consists of primary and secondary statistical transformation and contains the implementation of sampling processes of measurement signals, discrete analog wavelet transformation, differentiation and integration procedures; - an adaptive wavelet transform process with a flexible choice of the Gaussian parent wavelet is implemented, which minimizes the errors of control and diagnostics. - computer components of algorithmic and software procedures of primary and secondary statistical transformation in the synthesis of computerized diagnostic systems are formed, simulation modeling is conducted, the effects of destabilizing factors when controlling parameters of dynamic objects nodes are analyzed and their states are diagnosed; - the device software for controlling and diagnosing the state of industrial objects on the LabView platform with the use of object-oriented programming language, which allows to carry out the necessary control procedures in batch mode and in real-time, is developed.The fifth chapter presents engineering applications for the control and diagnostics of complex industrial objects. The research is provided for the development and patenting of primary transformers, selecting and patenting the structure of measuring channels of primary transformers, the development and creation of electronic blocks of primary and secondary transformation of information. The method of calibration of vibration test stands for metrological provision of primary vibration transducers is proposed, the verification of qualification of calibration laboratories in Ukraine and the influence of metrological support on the creation of systems of control and diagnosis of complex industrial objects are considered. According to researches of this chapter the following results are obtained: - primary temperature transducers for monitoring infra-low frequency processes in the investigated industrial object when evaluating thermal regimes, as well as primary transducers of mechanical vibration for monitoring high-frequency processes when evaluating rolling bearings condition of gear reducers are developed and patented; - on the basis of the Arduino microcontroller, a device for monitoring and diagnosing the condition of the extruder heating zones for manufacturing thermoplastics and the rolling bearings condition of gear reducers is created; - metrological researches of devices for measurement of infra-low frequency and high-frequency measuring signals are conducted, the vibration testing devices are implemented, and calibration methods of these devices are developed. - prospects for development of the theory and practice of control and diagnostics of processes characterized by different frequency indices in the specialized metrological laboratories are presented.

Команди, що працюють у масштабних проектах, часто не мають усіх знань для виконання своїх завдань, які також є дуже взаємозалежними. Тому їм потрібно покладатися на координацію з іншими командами, експертами та допоміжними ролями. У цій роботі ми досліджуємо координаційні потреби команд та оцінюємо вплив задоволення цих потреб на ефективність роботи команди.
Teams working on large-scale projects often do not have all the knowledge to perform their tasks, which are also highly interdependent. Therefore, they need to rely on coordination with other teams, experts and support roles. In this paper, we explore the coordination needs of teams and assess the impact of meeting these needs on team performance.
ВСТУП ...7 РОЗДІЛ 1 ОГЛЯД SCRUM-МЕТОДОЛОГІЇ ТА ПРОБЛЕМИ ПРИ РОБОТІ НАД ВЕЛИКИМИ ПРОЄКТАМИ ...10 1.1 Основні поняття гнучкої методології Scrum ...10 1.2 Основні задачі, які вирішуються керівництвом проекту для координації роботи багатьох команд ...16 1.3 Роль команди у великих гнучких Agile проектах ...17 Загальне керівництво ...19 Зовнішня координація ...20 РОЗДІЛ 2 ОПИС ВІДІБРАНИХ ДЛЯ АНАЛІЗУ ДАНИХ ...22 2.1 Опис проекту А ...22 2.2 Опис проекту В ...23 2.3 Збір даних .... 24 Аналіз потреб в координації команд ...25 Потреба в зовнішній координації команд ...27 Робота команди ...29 РОЗДІЛ 3 РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ...30 3.1 Моделі зовнішньої координації команд ...30 3.2 Профілі команд та їх координаційні потреби ...33 Група 1 (команда С і команда Н) ...36 Група 2 (команда D та команда E) ...37 Група 3 (команда F) ...37 Група 4 (команда A, команда B, команда G та команда I) ...38 3.3 Потреба команд у координації роботи ...39 Група 1 (команда G та команда H) ...40 Група 2 (команда D, команда E та команда F) ...40 Група 3 (команда B, команда C і команда I) ...41 Група 4 (команда А) ...42 3.4 Вплив рівня зовнішньої координації на результатами роботи команд ...43 РОЗДІЛ 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ ... 46 4.1 Впровадження в Україні світового досвіду щодо покращення умов і безпеки праці в ІТ-компаніях ...46 4.2 Вплив електромагнітного імпульсу (ЕМІ) ядерного вибуху на елементи виробництва та заходи захисту ...48 ВИСНОВКИ ...53 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ ...55 ДОДАТКИ

У кваліфікаційній роботі магістра виконано дослідження способів забезпечення якості програмного продукту на ранніх етапах проєктування архітектури та ролі архітектора в команді, що працює над проєктом зва методологією SCRUM.
A study of the possibilities of quality assurance of the software product in the early stages of architecture design and the role of the software architect in the teams working on the project organized with SCRUM methodology was performed in the master's qualification work.
ВСТУП ...8 РОЗДІЛ 1 МІСЦЕ АРХІТЕКТОРА ПРОЄКТУ З ІТЕРАЦІЙНОЮ МОДЕЛЛЮ ЖИТТЄВОГО ЦИКЛУ ...11 1.1 Ролі в SCRUM ...12 1.2 Роль архітектора програмного забезпечення ...13 1.3 Пов’язані роботи щодо ролі архітектора у спритному розвитку ..13 1.4 Методика дослідження ...15 РОЗДІЛ 2 ОГЛЯД ТЕХНОЛОГІЇ SCRUM ТА ПРОЕКТУВАННЯ АРХІТЕКТУРИ У ГНУЧКИХ ПРОЄКТАХ ...17 2.1 Архітектура програмного забезпечення ...19 Процес проєктування архітектури програмного забезпечення та життєвий цикл архітектури ...21 Архітектурно значущі вимоги ...23 Методи проектування архітектури програмного забезпечення ...25 Документування архітектури програмного забезпечення ...26 Оцінка архітектури програмного забезпечення ...28 2.2 Розробка програмного забезпечення Agile і архітектура ...30 SCRUM-методологія ...31 Екстремальне програмування ...33 2.3 Використання архітектурних і Agile-підходів ...34 РОЗДІЛ 3 РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ...38 3.1 Огляд результатів та первинних спостережень ...38 3.2 Сценарій “Внутрішній архітектор” ...40 3.3 Сценарій „Зовнішній архітектор” ...42 3.4 Сценарій “Внутрішні та зовнішні архітектори” ...43 РОЗДІЛ 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ ... 45 4.1 Впровадження в Україні світового досвіду щодо покращення умов і безпеки праці в ІТ-компаніях ...45 4.2 Вплив електромагнітного імпульсу (ЕМІ) ядерного вибуху на елементи виробництва та заходи захисту ...47 ВИСНОВКИ ...52 ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ ...55 ДОДАТКИ