ЧДТУ

Тематика дослідження

Наукові керівники

Науковий результат

Практична значимість

Синтез операцій криптографічного перетворення з заданим характеристиками

Рудницький Володимир Миколайович, д.т.н., професор

Метою проекту є підвищення ефективності алгоритмів комп’ютерної криптографії за рахунок розробки нових мікро криптопримітивів.

В результаті виконання роботи будуть створені нові методи синтезу функцій та операцій криптографічного перетворення

Практична цінність роботи полягає в доведенні отриманих наукових результатів до конкретних інженерних методик, алгоритмів, моделей і варіантів програмної та апаратної реалізації запропонованих операцій криптографічного перетворення з заданими характеристиками для систем захисту інформації.

Розробка методів та засобів оцінки ефективності соціоінжинірингу

Миронець Ірина Валеріївна, к.т.н., доцент

Метою проекту є підвищити ефективність соціоінжинірингу за рахунок розробки математичного, програмного забезпечення та визначити напрями їх вдосконалення.

В результаті виконання роботи будуть створені нові методи та засоби оцінки соціоінжинірингу

Створені методи в сукупності забезпечать зменшення економічних витрат на досягнення поставлених задач в управлінні соціумом.Однією із основних галузей використання результатів проекту є галузь інформаційної безпеки держави.

Факторіальне кодування інформації

Фауре Еміль Віталійович., к.т.н., доцент
Швидкий Валерій Васильович, к.т.н., доцент

Розроблено методи факторіального кодування: повне факторіальне кодування, комбіноване факторіальне кодування, факторіальне кодування з відновленням даних, факторіальне кодування з декількома контрольними сумами. Розроблено та досліджено математичні моделі оцінки ступеня підвищення достовірності передавання даних внаслідок використання запропонованих кодів.

Побудова системи КЦІ на основі факторіальної системи числення і використання в якості контрольної суми перестановки дозволяє забезпечити комплексний захист інформації: захист від нав'язування хибних даних, виявлення помилок у каналі зв'язку і захист інформації від несанкціонованого доступу. При цьому отриманий код самосинхронізований, а його довжина і швидкість регулюються виходячи з вимог до стійкості системи і ступеня підвищення достовірності передавання даних.

Властивості одиничної кулі у просторі Мінковського. Дослідження взаємозв’язку між об’ємом, площею поверхні, діаметром та іншими параметрами змішаних об’ємів.

Щерба Анатолій Іванович, к.ф.-м.н., доцент

Отримано досяжні оцінки знизу периметра одиничного кола на площині М2 у випадку несиметричної метрики та задання нормуючої фігури многокутником; досліджено питання стійкості одиничної кулі та одиничного круга у випадку близькості їхніх площі та довжини до екстремальних; отримано оцінку зверху довжини кола через діаметр у несиметричному випадку.

Вперше показано, що в несиметричній метриці на М 2 периметр круга не менший за 6; у випадку симетричної метрики показано, що близькість власного периметра до 6 або до 8 означає близькість нормуючої фігури, відповідно, до афінно правильного шестикутника або до паралелограма; якщо одинична куля простору має власну площу близько до площі паралелепіпеда, то нормуюче тіло близьке до паралелепіпеда; вперше отримано оцінку зверху довжини одиничного кола через діаметр на площині Мінковського.

Застосування інтерактивних технологій під час навчання  вищої математики

Нестеренко Алла Миколаївна, к.пед.н., доцент

Досліджено і  втілено в навчальний процес вичення певних програмових тем з вищої математики, розроблено відповідні методики (мозковий штурм, гра в парах та ін.) щодо їх реалізації, які сприяють підвищенню успішності й розвитку пізнавальної самостійності студентів. За даною тематикою за останні роки надруковано шість наукових праць.

1. В результаті проведення занять за різними формами навчання було значне покращення успішності студентів під час оволодіння програмовим матеріалом з вищої математики.
2. За допомогою розробленого до кожної програмової теми науково-методичного комплексу у студентів проявився інтерес в самостійній діяльності й поширенні та поглибленні знань, необхідних для їх майбутньої професії, тобто відбувається профілізація навчального процесу.
3. Студенти оволоділи навичками й вміннями щодо застосування новітніх комп'ютерних технологій під час вивчення вищої математики, що сприяло організації їх дистанційного навчання.

Дослідження еволюції теплового і термопружного стану оболонки атомного реактора в умовах позаштатних ситуацій

Мірошкіна Ірина Володимирівна, к.т.н., доцент

Створена математична модель теплопровідності та термопружності вісесиметричних просторових об’єктів.
Узагальнений метод скінчених інтегральних перетворень розвинутий на задачі теплопровідності та термопружності просторових вісесиметричних тіл.

1.Отримані системи диференціальних рівнянь теплопровідності та термопружності просторових вісесиметричних тіл.
2.Описані граничні умови та конструктивні особливості.
3.Отримані нові проекційні співвідношення узагальненого методу скінчених інтегральних перетворень.
4. Отримані результати можуть бути використані для практичних розрахунків термопружності вісесиметричних просторових об’єктів (атомних реакторів, доменних печей).

Розробка високоефективних методів та алгоритмів сумісного розпізнавання сигналів і оцінювання їх параметрів на тлі негаусівських завад

Палагіна Олена Анатоліївна, к.т.н., доцент.

На основі аналізу проблеми вдосконалення методів обробки сигналів на фоні негаусових завад для систем спостереження, діагностики, моніторингу, контролю, управління обрано та обґрунтовано новий підхід для створення методів і засобів математичного моделювання процесів виявлення і розпізнавання сигналів, який враховує їх нові якості, базується на розширенні класу задіяних математичних моделей та характеризується використанням моментно-кумулянтного опису випадкових процесів

Практична простота реалізації синтезованих алгоритмів та їх висока ефективність.

Застосування факторіальної системи числення для формування перестановок натуральних чисел та імітовставок.

Щерба Валентина Олександрівна

Запропоновано спосіб формування перестановок, що не використовує лексикографічні методи; вивчається питання формування псевдовипадкової послідовності перестановок; за допомогою методу формування перестановок запропоновано метод імітозахисту.

Використання способу шифрування інформації у каналі зв’язку в реальному режимі часу, захисті інформації від зовнішнього втручання, убезпечення від зламу ключа.

Впровадження і розвиток медичних інформаційних систем

Триус Ю.В.

1. Участь у 2-х госдоговірних темах кафедри.2. Участь у 2-х наукових конференціях з опублікуванням тез доповідей.3. Написання і захист 5 магістерських робіт.

1. Впровадження у обласних і міських медичних закладах МІС "Доктор Елекс" і "ЕМСІМЕД".

Методи та моделі компонентів мікропроцесорних систем керування проблемно-орієнтованими системами

д.т.н., проф., зав. каф. СКС Лукашенко В.М.

Розроблені математичні моделі об’єктно-орієнтованих умовних критеріїв якості за техніко-економічними показниками одноплатних комп’ютерів. Побудована знакова модель залежності критеріїв якості в безрозмірних координатах з геометричною інтерпретацією діаграм Венна та верифікацією розробленого методу. Проведена систематизація моделей сучасних співпроцесорів за основними параметрами та отримана апроксимуюча сплайн-функція розвитку технології виготовлення співпроцесорів по рокам. Вдосконалена образно-знакова модель сопроцесора для формування значень прямих та обернених функціональних залежностей з малою кількістю зовнішніх виводів, це полегшує процедуру імплементування в систему спеціального призначення.

Розроблені структурні схеми одноплатних комп’ютерів. Розроблена функціональна схема багатофункціонального таблично-логічного  співпроцесору. Отримано патент на винахід №111459. Розроблена функціональна схема  співпроцесору для обчислювання прямих та обернених функцій. Отримано патент на винахід №111808. Завдяки визначеному при класифікації апаратно-орієнтованих методів і технічних принципів побудови високошвидкісних, прецизійних функціонально орієнтованих сопроцесорів спеціального призначення розроблена структурна схема багатофункціональної, прецизійної цифровій моделі формування чотирьох тригонометричних функцій sin(x), cos(x), cоsеc(x), sеc(x)) на основі таблично-логічного методу. Методи, моделі, що розроблені можуть бути використані в комп'ютерно-інтегрованих системах лазерного технологічного обладнання.

Механізми забезпечення захисту баз даних в сучасних СУБД

к.т.н., доц., доц. каф. СКС Нечипоренко О.В.

Аналіз основних сервісів безпеки, якісна оцінка характеристик механізмів і методів захисту БД в сучасних СУБД, визначення ефективних технологій захисту БД, аналіз методів розпізнавання обличчя та алгоритмів порівняння шаблонів образів в системах біометричної ідентифікації та автентифікації осіб за геометрією (формою) обличчя.

Отримані результати можуть бути використані при побудові ефективної системи захисту БД в сучасних СУБД, систем захисту об’єктів і потоків інформації, а саме систем контролю доступу та систем ідентифікації особи.

Синтез моделей компонентів відмовостійких систем управління автоматизованими лазерними технологічними процесами

к.т.н., доц., доц. каф. СКС Уткіна Т.Ю.

Проведено аналіз сучасних моделей інтегральних акселерометрів сучасних фірм виробників MEMS для лазерного технологічного обладнання. Створена узагальнена математична модель за основними технічними параметрами акселерометрів. На базі властивостей теорії розмірностей, безрозмірних степеневих комплексів та евристичного методу розроблені багатопараметричні критерії якості та визначено їх фізичне тлумачення. Побудовано багатокритеріальна знакова модель залежності основних технічних параметрів сучасних моделей акселерометрів у безрозмірних координатах з використанням діаграм Венна. Розроблена методика функціонального аналізу множини моделей акселерометрів. Запропонована процедура оптимізації вибору датчиків з множини існуючих за рахунок розробки критеріїв якості та візуалізації запропонованої знакової моделі залежностей багатопараметричних критеріїв якості множини сучасних акселерометрів в чотирьох квадрантах.

В результаті функціонального аналізу знакової моделі з множини сучасних акселерометрів визначена найпридатніша модель за багатьма параметрами одночасно.

Перетворювачі кодів та кодування інформації в системах цифрової обробки даних і зображень

к.т.н., доц., доц. каф. СКС Корпань Я.В.

Отримали подальший розвиток методи покращення цифрового зображення єдиним джерелом погіршення якості якого є білий шум, що адитивно впливає на нього.

Використання методів частотної фільтрації для видалення періодичних завад дозволяє видалити тільки завади (майже не зачіпаючи потрібної корисної інформації) та не вносить помітних візуальних змін.

Методи та моделі спеціалізованих мікроконтролерів для проблемно-орієнтованих систем

к.т.н., доц. каф. СКС Чичужко М.В.

Проведено системний аналіз сучасних моделей терміналів збору даних.Розроблені коефіцієнти діапазонів за основними техніко-економічними показниками. Визначено узагальнений математичний опис, що пов’язує вибрані технічні параметри сучасних терміналів збору даних. Побудована знакова модель показників терміналів збору даних в 4-х квадрантах.

Створено перелік із основних техніко-економічних параметрів сучасних терміналів збору даних різних фірм виробників. Визначені найкращі моделі терміналів збору даних, досліджені їх основні характеристики.

Аналіз сучасних маршрутизаторів. Використання бездротових маршрутизаторів та їх компонентів, як об’єктів для побудови та керування транспортними засобами

к.т.н., ст. викл. каф. СКС Рудаков К.С.

Вперше розроблений метод оцінки апаратних засобів бездротових маршрутизаторів за критерієм можливості удосконалення їх компонентів на основі використання запропонованих моделей шляхом побудови критеріальних рівнянь та їх візуалізації, що забезпечує коректність вибору прототипів. Вперше розроблена технологія вибору виробника бездротового маршрутизатора на основі запропонованих моделей сплайн-функцій, шляхом визначення найбільшого значення позитивної регресії (прогресії) з урахуванням середньозважених значень регресії при зростаючих коефіцієнтах часових інтервалів, що забезпечить сумісність використання отриманих технічних рішень з існуючими прототипами та їх модифікаціями.

Вдосконалені апаратні засоби бездротових маршрутизаторів шляхом розширення функціональних можливостей за рахунок імплементування перетворювача "двійкового коду в однополярний код Баркера", що забезпечило можливість створення систем контролю переміщення об’єктів у реальному часі.
Розроблено лабораторний навчально-програмний стенд дослідження сигналів Баркера шляхом моделювання у сучасних програмних комплексах процесів перетворення сигналів, що дозволило підтвердити можливість використання цих сигналів у запропонованій моделі моніторингу за транспортними засобами. Вдосконалена фізична модель бездротового маршрутизатора, що вбудована в багатофункціональний навчально-дослідний стенд та забезпечує практичне застосування.

Удосконалення методів і моделей організації баз даних на основі теорії неповної подібності та розмірностей

ст. викл. каф. СКС Міценко С.А.

Визначено умовне моделювання, що дозволило провести дослідження за багатьма параметрами при відсутності аналітичного виразу взаємозв’язків між ними. Запропоновано графоаналітичний метод проектування співпроцесорів спеціального призначення, які реалізуються багатофункціональним таблично-логічним методом, це дозволяє для заданих апаратно-часових обмежень оптимізувати структуру співпроцесору і скоротити час на проектування з підвищенням надійності за рахунок резервування.

Визначено найкращий арифметико-логічний пристрій за техніко-економічними параметрами. Запропоновано процедуру візуалізації у безрозмірних координатах для обробки n розрядних операндів, що прискорює процес визначення оптимального числа кількості кортежів за параметрами швидкодії та витрат на резервування.

Методи, моделі компонентів мікропроцесорних систем для лазерного технологічного комплексу

ст. викл. каф. СКС Зубко І.А.

Вперше запропоновано спосіб зменшення енергоспоживання при обчисленні значень «прямих» та «обернених» функцій. Перевагою схеми є те, що у запропонованому співпроцесорі для обчислення значень «прямих» та «обернених» функцій потужність споживання зменшується в 1,5 рази завдяки оригінальному схемотехнічному рішенню. Вперше запропоновано схемотехнічне рішення для забезпечення додаткового режиму роботи пристрою, перевагою схеми багатофункціонального таблично-логічного співпроцесора є можливість працювати в режимі або перетворювача коду Грея в двійковий код, або в режимі перетворювача двійкового коду в код Грея, або в режимі перетворювача однополярного коду Баркера в двійковий код, або в режимі перетворення комбінацій завадостійкого коду у відповідні коди значення функції синуса.

Спосіб зменшення енергоспоживання при обчисленні значень «прямих» та «обернених» функцій може використовуватись при побудові спеціалізованих процесорів та співпроцесорів для лазерних технологічних комплексів, для зменшення енергоспоживання при обчисленні значень «прямих» та «обернених» функцій. Багатофункціональний таблично-логічний співпроцесор може використовуватись при побудові спеціалізованих процесорів та співпроцесорів для лазерних технологічних комплексів, з використанням таблично-логічних методів.

Технології прийняття рішень умовах невизначеності

Снитюк Віталій Євгенович, д.т.н., професор

- за тематикою виконання НДР надруковано 28 наукові праці.
- захищено дисертацію на здобуття наукового ступеню канд. техн. наук Землянським Олегом М. на тему “Інформаційна технологія прогнозування концентрації небезпечної химічної речовини при аварійному викіді в умовах невизначеності” (наук. керівник – зав. кафедри інтелектуальних і інформаційних систем КНУ ім.Т.Шевченка д.т.н., проф. Снитюк В.Є.) в Спеціалізованій вченій раді К73.052.01 при  ЧДТУ, м. Черкаси, 24.04.2014 р.
-  підготовлено до захисту в 2017 р. дисертаційне дослідження асистента Єгорової О. В.;
- отримано шість Актів впровадження рекомендацій за результатами НДР кафедри в Управлінні ДСНС України в Черк.області, в Інституті держ.управління у сфері цивільного захисту та в  навчальному процесі Черкаського Інститута пожежної безпеки ім. Героїв Чорнобиля та Черкаського державного технологічного університету.

1. Розроблено методику прогнозування концентрації небезпечної хімічної речовини в умовах реального часу та систему підтримки прийняття рішень при хімічних аваріях.
2. Розроблені моделі та методи складають методологічну базу для оптимізації процесів прийняття рішень по попередженню хімічних аварій та ліквідації їх наслідків.
3. Використання підприємствами розроблених детермінованих та нечітко-очікуваних математичних моделей та удосконалених методів їх чисельної реалізації за рахунок підвищення якості моделювання сприяло зменшенню витрат на управління запасами на 8-13%.
4. Отримані результати впроваджено у використанні в Управлінні ДСНС України в Черк. області та Інституті держуправління у сфері цивільного захисту, а також використовуються у навчальних процесах Черкаського Інститута пожежної безпеки імені Героїв Чорнобиля при вивченні курсів “Моніторинг надзвичайних ситуацій”, “Організація проведення робіт щодо ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій” та Черкаського державного технологічного університету

Еволюційні моделі та методи аналізу даних

Снитюк Віталій Євгенович, д.т.н., професор

за тематикою виконання НДР надруковано 40 наукових праць.- захищено дисертацію на здобуття наукового ступеню кандидата технічних  наук Землянським О. М. на тему «Моделі та еволюційні методи оптимізації структури систем пожежного моніторингу будівель і споруд» (науковий керівник – Снитюк В.Є.)  в  Спеціалізованій вченій раді Д 26.056.01 КНУБА, 29.11.2012. ;- захищено дисертацію на здобуття наукового ступеню кандидата технічних  наук Сіпко О. М. на тему «Моделі та еволюційний метод  складаншя розкладу занять у вищому навчальному закладi» (науковий керівник – зав. кафедри інтелектуальних і інформаційних систем КНУ ім.Т.Шевченка д.т.н., проф. Снитюк В.Є.)  в  Спеціалізованій вченій раді  К 26.001.51 Київського національного університету імені Тараса Шевченка Міністерства освіти і науки України, м. Київ, 30.06.2016.

1. В результаті  досліджень розроблені  принципи, моделі, методи та інструментальні засоби в комплексі як методологічна основа підвищення ефективності процесів проектування та функціонування системи пожежного моніторингу.2. Реалізація результатів дозволяє максимізувати рівень пожежної безпеки будівель та споруд за рахунок урахування масштабів потенційних наслідків пожеж, що, у свою чергу, стає однією із причин збереження людських життів та мінімізації обсягу матеріальних збитків, а у деяких випадках і запобігатиме екологічним та техногенним катастрофам.3. Одержані результати складають основу інформаційно-аналітичної системи підтримки прийняття рішень при пожежогасінні і використовуються як безпосередньо при проектуванні систем пожежного моніторингу та пожежогасінні, так і при проведенні профілактичних робіт.  4. Результати роботи впроваджені у навчальний процес Черкаського Інститута пожежної безпеки ім. Героїв Чорнобиля при підготовці лекційних курсів з дисциплін «Інформатика та комп’ютерна техніка», «Інформаційне забезпечення діяльності підрозділів МНС», «Сучасні системи пожежної автоматики» та Черкаського державного технологічного університету, у Інституті держуправління у сфері цивільного захисту та впроваджені в роботу ТУ МНС України в Черкаській області.

Моделі та методи пошуку оптимального маршруту пакетів даних в мережах адаптивної маршрутизації даних

Колесніков Костянтин Васильович, к.т.н., доцент

за тематикою виконання НДР надруковано 38 наукових праць. В рамках НДР підготовлені 11 магістерських дисертацій у 2012-2016 рр.;
- підготовлено до захисту у 2017 р. дисертаційне дослідження ст.викладача кафедри  Карапетян А.Р. на здобуття наук. ступеню кандидата техн.наук за спеціальністю 05.13.06 – Інформаційні технології.
       Представлені існуючі підходи і методи застосування композиції генетичних алгоритмів  та нейронних мереж для розв’язку задач багатокритеріальної оптимізації. Розглянуто можливість формалізації багатокритеріальної задачі пошуку оптимальних шляхів у розподіленій комп’ютерній мережі. Проаналізовано  обчислювальну складність ГА пошуку оптимальних шляхів на графі. Сформовано ряд їх паралельних версій, що дозволяють підвищити продуктивність роботи  алгоритмів маршрутизації.

У роботі  оцінено  класичні алгоритми маршрутизації, представлені існуючі методи застосування моделей, побудованих на основі нейронної мережі Хопфілда, для визначення оптимального маршруту. Розглянуто можливість використання нейронних мереж Хопфілда в мережах з адаптивною маршрутизацією. Проаналізована обчислювальна складність  методів при використанні функції енергії для активації нейронної мережі.
- отримано три Акти впровадження рекомендацій за результатами НДР кафедри в ТОВ "Маклаут -Гамма", в ТОВ "Фірма Мегастайл –Сервіс» та в  навчальному процесі Черкаського державного технологічного університета.

Мультиагентні та еволюційні технології розв’язання високорозмірних задач

Колесніков Костянтин Васильович, к.т.н., доцент

Розроблено моделі, методи та інструментальні засоби оптимізації, призначені для підтримки прийняття рішень при розв’язанні складних важко формалізованих задач.

Розроблено методику прогнозування надійності дискретних пристроїв на основі моделювання процесу деградації матеріалу.

Синтез структури та дослідження телекомунікаційних систем з шумовими сигналами

Первунінський С.М., д.т.н., проф.

Основні результати досліджень за цією тематикою представлені в докторських дисертаціях Первунінського С.М. та Дідковського Р.М., також  у дисертаціях Гузніна С.С., Журавля П.Д., Вовченка О.В., Метелапа В.В.

Акти про впровадження, апробація на підприємствах «Орізон», «Акорд"

Основи систем штучного інтелекту

Рідкокаша А.А., к.т.н., доц.

Захищені дисертації Голдера К.К. та Катаєвої Є.Ю., представлені у навчальному посібнику з грифом МОНУ (автори Рідкокаша А.А., Голдер К.К.) та в публікаціях в фахових виданнях України.

Збільшується сфера використання, застосовано у навчальному процесі, впроваджено в Україні та Болгарії

Штучні інтелектуальні системи системи в інформаційної безпеки та управлінні.

Трегубенко І.Б., к.т.н., доц.

Основні результати з теми представлені у навчальних посібниках з грифом МОНУ (співавтор Трегубенко І.Б.)  та публікаціях у фахових виданнях України.

Зменшується вплив кібератак, розробляться методи навчання штучних інтелектуальних систем, застосовано у навчальному процесі, впроваджено в Україні

Управління проектами програмних систем

Катаєва Є.Ю., к.т.н., доц.

Основні результати з теми представлені у посібнику (співавтор Катаєва Є.Ю.) та публікаціях в фахових виданнях України. Апробація SPD Ukraine

Покращується планування програмних проектів, застосовано у навчальному процесі, використовується у SPD UA

Випадкові модульовані процеси та їх використання у інформаційно-комунікаційних системах

Первунінський С.М., д.т.н., проф.

Дисертації Журавля П.Д., Вовченка, О.В., Метелапа В.В., друковані праці

Застосовано у навчальному процесі, впроваджено у НДІ "Акорд"