Radio Electronics, Computer Science, Control
Not a member yet
1174 research outputs found
Sort by
ЗАСТОСУВАННЯ ТЕОРІЇ РЕЖИМІВ ІЗ ЗАГОСТРЕННЯМ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ТЕРМІНУ ЕКСПЛУАТАЦІЇ МАЛОСЕРIЙНИХ ТА ОДИНИЧНИХ ВИРОБІВ
No full textContext. The actual task of developing a method for determining the service life of small-series and single items based on the blow-up modes theory has been solved.
Objective. Application of the blow-up theory in conditions where there are no statistical data on the dynamics of behaviour during the operation of small-series and single items.
Method. To determine the service life of a particular product manufactured in large series, information obtained for a set of similar products of the same type is used. This information is based on numerous experiments, mathematical statistics and probability theory. When operating small-series and single items, such information is not available. In this case, it is necessary to determine the individual resource of an individual product based on the results of an analysis of its behaviour in the past. The method presented in the article is based on the application for such an analysis of the method used when considering systems operating in blow-up mode. The essence of the technique is to extract the periodic component from the temporal realization of the control parameter. This component is modelled by a Fourier series consisting of log-periodic functions. The main coefficients of these functions are the time equal to the operating time of the product until the end of its service life.
Results. The method under consideration has been successfully tested in determining the service life of the transport-dumping bridge, related to products that are actually single items.
Conclusions. An analysis of the experimental data on the behaviour of the load-bearing elements of a transport-dump bridge confirms the assumption about the behaviour of the bridge structure as a system operating in a blow-up mode. This made it possible to determine in advance the service life of the power units of the bridge and obtain the result directly in units of time, without requiring information about the maximum permissible value of the controlled parameter to obtain this information.
For the first time, the possibility is shown to consider the behaviour of small-series and single items as dynamic systems operating in a blow-up mode.
Practical significance. A solution to the topical problem of determining the service life of small-series and single items is proposed.Актуальність. Вирішено актуальне завдання розробки на основі теорії режимів із загостренням методики визначення терміну служби малосерійних виробів та виробів, виготовлених у одиничному екземплярі.
Ціль. Застосування теорії режимів із загостренням за умов, коли відсутні статистичні дані про динаміку поведінки в процесі експлуатації малосерійних виробів та виробів, виготовлених у одиничному екземплярі.
Метод. Для визначення терміну служби конкретного виробу, який виготовляють великими серіями, використовується інформація, отримана для сукупності подібних однотипних виробів. Ця інформація складена на основі численних експериментів, математичної статистики та теорії ймовірностей. При експлуатації малосерійних виробів та виробів, виготовлених у одиничному екземплярі, такої інформації немає. І тут необхідно визначати індивідуальний ресурс «виробу-індивіда» за результатами аналізу його поведінки у минулому. Поданий у статті метод заснований на застосуванні для такого аналізу методики, яка використовується при розгляді систем, що працюють у режимі із загостренням. Суть методики полягає у виділенні з часової реалізації контрольного параметра періодичної компоненти. Ця компонента моделюється рядом Фур’є, що складається з лого-періодичних функцій. Основним коефіцієнтом цих функцій є час, що дорівнює напрацюванню виробу до закінчення терміну його служби.
Результати. Метод, що розглядається, успішно апробований при визначенні терміну служби транспортно-відвального мосту, що відноситься до виробів, які виготовляються фактично в одиничних екземплярах.
Висновки. Аналіз експериментальних даних про поведінку несучих елементів транспортно-відвального мосту підтверджує припущення щодо поведінки конструкції моста як системи, що працює в режимі з загостренням. Це дозволило заздалегідь визначити термін служби силових агрегатів моста і отримати результат безпосередньо в одиницях часу, не вимагаючи для отримання інформації про гранично допустиме значення контрольованого параметра.
Вперше показано можливість розглядати поведінку малосерійних виробів та виробів, що виготовляються в одиничному екземплярі, як динамічних систем, що працюють у режимі із загостренням.
Практична значимість. Запропоновано вирішення актуального завдання щодо визначення терміну служби малосерійних виробів та виробів, що виготовляються в одиничних екземпляра.Актуальність. Вирішено актуальне завдання розробки на основі теорії режимів із загостренням методики визначення терміну служби малосерійних виробів та виробів, виготовлених у одиничному екземплярі.
Ціль. Застосування теорії режимів із загостренням за умов, коли відсутні статистичні дані про динаміку поведінки в процесі експлуатації малосерійних виробів та виробів, виготовлених у одиничному екземплярі.
Метод. Для визначення терміну служби конкретного виробу, який виготовляють великими серіями, використовується інформація, отримана для сукупності подібних однотипних виробів. Ця інформація складена на основі численних експериментів, математичної статистики та теорії ймовірностей. При експлуатації малосерійних виробів та виробів, виготовлених у одиничному екземплярі, такої інформації немає. І тут необхідно визначати індивідуальний ресурс «виробу-індивіда» за результатами аналізу його поведінки у минулому. Поданий у статті метод заснований на застосуванні для такого аналізу методики, яка використовується при розгляді систем, що працюють у режимі із загостренням. Суть методики полягає у виділенні з часової реалізації контрольного параметра періодичної компоненти. Ця компонента моделюється рядом Фур’є, що складається з лого-періодичних функцій. Основним коефіцієнтом цих функцій є час, що дорівнює напрацюванню виробу до закінчення терміну його служби.
Результати. Метод, що розглядається, успішно апробований при визначенні терміну служби транспортно-відвального мосту, що відноситься до виробів, які виготовляються фактично в одиничних екземплярах.
Висновки. Аналіз експериментальних даних про поведінку несучих елементів транспортно-відвального мосту підтверджує припущення щодо поведінки конструкції моста як системи, що працює в режимі з загостренням. Це дозволило заздалегідь визначити термін служби силових агрегатів моста і отримати результат безпосередньо в одиницях часу, не вимагаючи для отримання інформації про гранично допустиме значення контрольованого параметра.
Вперше показано можливість розглядати поведінку малосерійних виробів та виробів, що виготовляються в одиничному екземплярі, як динамічних систем, що працюють у режимі із загостренням.
Практична значимість. Запропоновано вирішення актуального завдання щодо визначення терміну служби малосерійних виробів та виробів, що виготовляються в одиничних екземпляра
ІНФОРМАЦІЙНО-ЕКСТРЕМАЛЬНЕ МАШИННЕ НАВЧАННЯ СИСТЕМИ ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ ДЛЯ АДАПТАЦІЇ НАВЧАЛЬНОГО КОНТЕНТУ ДО ВИМОГ РИНКУ ПРАЦІ
No full textContext. The urgent task of increasing the functional efficiency of machine learning of decision support system (DSS) for assessing compliance with content modern requirements of the educational disciplines of the graduation department based on the results of the employer survey has been solved.
Objective. Increasing the functional efficiency of machine learning of DSS for assessing compliance with modern requirements of the educational disciplines content of the first (bachelor’s) level specialty educational and professional program based on machine learning and pattern recognition.
Method. The method of machine learning of DSS is proposed for adapting the educational content of the graduation department to the labor market requirements. The idea of the method is to maximize the information capacity of the DSS in the machine learning process, which allows in the monitoring mode to guarantee a high full probability of making the correct classification decisions. The method was developed as part of a functional approach to modeling cognitive processes of natural intelligence, which makes it possible to provide DSS with flexibility when retraining the system due to increasing the power of the recognition classes alphabet. The method is based on the principle of maximizing the amount of information in the machine learning process. The modified Kullback information measure, which is a functional of the accuracy characteristics of classification solutions, is considered as a criterion for optimizing machine learning parameters. According to the proposed functional category model, an information-extreme machine learning algorithm was developed based on the hierarchical data structure in the form of a binary decursive tree. The use of such a data structure allows you to automatically divide a large number of recognition classes into pairs of nearest neighbors, for which optimization of machine learning parameters is carried out according to a linear algorithm of the required depth. The geometric parameters of hyperspherical containers of recognition classes were considered as optimization parameters, which were restored in the radial basis of the binary space of Hamming features in the machine learning process. At the same time, the input traning matrix was transformed into a working binary training matrix, which was changed in the machine learning process through admissible transformations in order to adapt the input information description of the DSS to the maximum reliability of classification decisions.
Results. The informational, algorithmic, and software of the DSS was developed to assess the educational content quality based on the machine analysis results of respondents’ answers. Within the framework of the geometric approach, based on the informationextreme machine learning results, highly reliable decisive rules, practically invariant to the multidimensionality of the recognition features space, were constructed based on the hierarchical data structure in the form of a binary decursive tree. The influence of machine learning parameters on the functional effectiveness of machine learning of the DSS was studied on the evaluation example of the educational content of the educational and professional bachelor’s program of the specialty 122 Computer Science.
Conclusions. The computer modeling results confirm the high functional efficiency of the proposed method of informationextreme hierarchical machine learning and can be recommended for practical use in institutions of higher education to assess compliance with modern requirements of the educational content of graduation departments.Актуальність. Розв’язана актуальна задача підвищення функціональної ефективності машинного навчання системи підтримки прийняття рішень (СППР) для оцінки відповідності сучасним вимогам контенту навчальних дисциплін випускової кафедри за результатами опитування роботодавців.
Мета. Підвищення функціональної ефективності машинного навчання СППР для оцінки відповідності сучасним вимогам контенту навчальних дисциплін освітньо-професійної програми спеціальності першого (бакалаврського) рівня на основі машинного навчання та розпізнавання образів.
Метод. Запропоновано метод інформаційно-екстремального машинного навчання СППР для адаптації навчального контенту випускової кафедри до вимог ринку праці. Ідея методу полягає у максимізації інформаційної спроможності СППР в процесі машинного навчання, що дозволяє в режимі моніторингу гарантувати високу повну ймовірність прийняття правильних класифікаційних рішень. Метод розроблено в рамках функціонального підходу до моделювання когнітивних процесів природнього інтелекту, що дозволяє надати СППР гнучкість при перенавчанні системи через збільшення потужності алфавіту класів розпізнавання. В основу методу покладено принцип максимізації кількості інформації в процесі машинного навчання. Як критерій оптимізації параметрів машинного навчання розглядається модифікована інформаційна міра Кульбака, яка є функціоналом від точнісних характеристик класифікаційних рішень. Згідно із запропонованою функціональною категорійною моделлю розроблено алгоритм інформаційно-екстремального машинного навчання за ієрархічною структурою даних у вигляді бінарного декурсивного дерева. Застосування такої структури даних дозволяє автоматично розбивати велику кількість класів розпізнавання на пари найближчих сусідів, для яких оптимізація параметрів машинного навчання здійснюється за лінійним алгоритмом необхідної глибини. Як параметри оптимізації розглядалися геометричні параметри гіперсферичних контейнерів класів розпізнавання, які в процесі машинного навчання відновлювалися в радіальному базисі бінарного простору ознак Геммінга. При цьому вхідна навчальна матриця трансформувалася в робочу бінарну навчальну матрицю, яка змінювалася в процесі машинного навчання шляхом допустимих перетворень з метою адаптації вхідного інформаційного опису СППР до максимальної достовірності класифікаційних рішень.
Результати. Розроблено інформаційне, алгоритмічне і програмне забезпечення СППР для оцінки якості навчального контенту за результатами машинного аналізу відповідей респондентів. В рамках геометричного підходу за результатами інформаційно-екстремального машинного навчання за ієрархічною структурою даних у вигляді бінарного декурсивного дерева побудовано високо достовірні вирішальні правила, практично інваріантні до багато вимірності простору ознак розпізнавання. Досліджено вплив параметрів машинного навчання на функціональну ефективність машинного навчання СППР на прикладі оцінки навчального контенту освітньо-професійної програми бакалаврського рівня спеціальності «Комп’ютерні науки».
Висновки. Результати комп’ютерного моделювання підтверджують високу функціональну ефективність запропонованого методу інформаційно-екстремального ієрархічного машинного навчання і можуть бути рекомендовані до практичного використання у закладах вищої освіти для оцінки відповідності сучасним вимогам навчального контенту випускових кафедр.Актуальність. Розв’язана актуальна задача підвищення функціональної ефективності машинного навчання системи підтримки прийняття рішень (СППР) для оцінки відповідності сучасним вимогам контенту навчальних дисциплін випускової кафедри за результатами опитування роботодавців.
Мета. Підвищення функціональної ефективності машинного навчання СППР для оцінки відповідності сучасним вимогам контенту навчальних дисциплін освітньо-професійної програми спеціальності першого (бакалаврського) рівня на основі машинного навчання та розпізнавання образів.
Метод. Запропоновано метод інформаційно-екстремального машинного навчання СППР для адаптації навчального контенту випускової кафедри до вимог ринку праці. Ідея методу полягає у максимізації інформаційної спроможності СППР в процесі машинного навчання, що дозволяє в режимі моніторингу гарантувати високу повну ймовірність прийняття правильних класифікаційних рішень. Метод розроблено в рамках функціонального підходу до моделювання когнітивних процесів природнього інтелекту, що дозволяє надати СППР гнучкість при перенавчанні системи через збільшення потужності алфавіту класів розпізнавання. В основу методу покладено принцип максимізації кількості інформації в процесі машинного навчання. Як критерій оптимізації параметрів машинного навчання розглядається модифікована інформаційна міра Кульбака, яка є функціоналом від точнісних характеристик класифікаційних рішень. Згідно із запропонованою функціональною категорійною моделлю розроблено алгоритм інформаційно-екстремального машинного навчання за ієрархічною структурою даних у вигляді бінарного декурсивного дерева. Застосування такої структури даних дозволяє автоматично розбивати велику кількість класів розпізнавання на пари найближчих сусідів, для яких оптимізація параметрів машинного навчання здійснюється за лінійним алгоритмом необхідної глибини. Як параметри оптимізації розглядалися геометричні параметри гіперсферичних контейнерів класів розпізнавання, які в процесі машинного навчання відновлювалися в радіальному базисі бінарного простору ознак Геммінга. При цьому вхідна навчальна матриця трансформувалася в робочу бінарну навчальну матрицю, яка змінювалася в процесі машинного навчання шляхом допустимих перетворень з метою адаптації вхідного інформаційного опису СППР до максимальної достовірності класифікаційних рішень.
Результати. Розроблено інформаційне, алгоритмічне і програмне забезпечення СППР для оцінки якості навчального контенту за результатами машинного аналізу відповідей респондентів. В рамках геометричного підходу за результатами інформаційно-екстремального машинного навчання за ієрархічною структурою даних у вигляді бінарного декурсивного дерева побудовано високо достовірні вирішальні правила, практично інваріантні до багато вимірності простору ознак розпізнавання. Досліджено вплив параметрів машинного навчання на функціональну ефективність машинного навчання СППР на прикладі оцінки навчального контенту освітньо-професійної програми бакалаврського рівня спеціальності «Комп’ютерні науки».
Висновки. Результати комп’ютерного моделювання підтверджують високу функціональну ефективність запропонованого методу інформаційно-екстремального ієрархічного машинного навчання і можуть бути рекомендовані до практичного використання у закладах вищої освіти для оцінки відповідності сучасним вимогам навчального контенту випускових кафедр
МЕТОД ОЦІНЮВАННЯ ЦІННОСТІ ІНФОРМАЦІЇ
No full textContext. The task of assessing the value of the institution’s information as one of the objects of protection of the information security model is considered.
Objective. The goal of the work is the creation of a method of assessing the value of information, which takes into account the time of the final aging of information.
Method. The results of the analysis of methods for evaluating the value of information showed that modern approaches are conventionally divided into two directions. In the first direction, the value of information is calculated as the amount of information in bytes. In the second direction, the value of information is calculated in monetary terms. It is shown that modern approaches do not take into account the influence of time on the value of information. A method of assessing the value of information is proposed, which takes into account such characteristics as the term of final aging of information, the level of its access restriction, importance, and form of ownership. The value of information is presented as a quantitative measure that determines the degree of its usefulness for the owner. It is proposed to calculate the value of the initial value of information during its creation or acquisition by calculating the normalized weight of the coefficients according to the formula of the arithmetic mean. It was shown that the current value of information has a functional dependence on the time of existence of information and the time of its final aging.
Results. The results of the experiment confirm that the value of information has a nonlinear functional dependence on the time of final aging of information.
Conclusions. The conducted experiments confirmed the efficiency of the proposed method of evaluating the value of information and allow recommending it for use in practice to protect the institution’s information. Prospects for further research may include the creation of a methodology for assessing the value of an institution’s information, taking into account the aging of information and subsequent adjustment of measures to protect it.Актуальність. Розглянуто задачу оцінювання цінності інформації установи, як одного з об’єктів захисту моделі інформаційної безпеки.
Мета роботи – створення методу оцінки цінності інформації, що враховує час остаточного старіння інформації.
Метод. Результати аналізу методів оцінювання цінності інформації показали, що сучасні підходи умовно поділяються на два напрямки. У першому напрямку цінність інформації обчислюється як кількість інформації в байтах. У другому напрямку цінність інформації обчислюється в грошовому еквіваленті. Показано, що сучасні підходи не враховують вплив часу на цінність інформації. Запропоновано метод оцінки цінності інформації, який враховує такі характеристики, як термін остаточного старіння інформації, рівень її обмеження доступу, важливість і форма власності. Цінність інформації представлена як кількісна міра, яка визначає ступінь її корисності для власника. Пропонується розраховувати величину початкової вартості інформації під час її створення чи отримання шляхом розрахунку нормованої ваги коефіцієнтів за формулою середнього арифметичного. Показано, що поточна цінність інформації має функціональну залежність від часу існування інформації та часу її остаточного старіння.
Результати. Результати експерименту підтверджують, що цінність інформації має нелінійну функціональну залежність від часу остаточного старіння інформації.
Висновки. Проведені експерименти підтвердили працездатність запропонованого методу оцінювання цінності інформації та дозволяють рекомендувати його для використання на практиці для захисту інформації установи. Перспективи подальших досліджень можуть включати створення методології оцінювання цінності інформації установи з урахуванням часу старіння інформації та подальшим коректуванням заходів із її захисту.Актуальність. Розглянуто задачу оцінювання цінності інформації установи, як одного з об’єктів захисту моделі інформаційної безпеки.
Мета роботи – створення методу оцінки цінності інформації, що враховує час остаточного старіння інформації.
Метод. Результати аналізу методів оцінювання цінності інформації показали, що сучасні підходи умовно поділяються на два напрямки. У першому напрямку цінність інформації обчислюється як кількість інформації в байтах. У другому напрямку цінність інформації обчислюється в грошовому еквіваленті. Показано, що сучасні підходи не враховують вплив часу на цінність інформації. Запропоновано метод оцінки цінності інформації, який враховує такі характеристики, як термін остаточного старіння інформації, рівень її обмеження доступу, важливість і форма власності. Цінність інформації представлена як кількісна міра, яка визначає ступінь її корисності для власника. Пропонується розраховувати величину початкової вартості інформації під час її створення чи отримання шляхом розрахунку нормованої ваги коефіцієнтів за формулою середнього арифметичного. Показано, що поточна цінність інформації має функціональну залежність від часу існування інформації та часу її остаточного старіння.
Результати. Результати експерименту підтверджують, що цінність інформації має нелінійну функціональну залежність від часу остаточного старіння інформації.
Висновки. Проведені експерименти підтвердили працездатність запропонованого методу оцінювання цінності інформації та дозволяють рекомендувати його для використання на практиці для захисту інформації установи. Перспективи подальших досліджень можуть включати створення методології оцінювання цінності інформації установи з урахуванням часу старіння інформації та подальшим коректуванням заходів із її захисту
ВИКОРИСТАННЯ МІКРОКОНТРОЛЕРА ESP32 ДЛЯ ФІЗИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ БЕЗДРОТОВОГО МОДЕМА ДИСТАНЦІЙНОГО КЕРУВАННЯ
No full textContext. Due to the need for practical implementation of the theoretical provisions of the proposed method of the wireless transmission of the commands for controlling a moving object in conditions of intentional interference.
Objective of the work is a practical verification of the possibility of using a phase-pulse modulation of the linear-frequencymodulated signal for transmission a control commands through physical modeling using microcontrollers.
Method. Analytical calculations of the change in time of the voltage at the input and output of the device for optimal processing of the linear frequency-modulated signal were carried out exclusively using the computing capabilities of the microcontroller. The graphs of changes in time of the relevant parameters were built with the help of Excel using the data output to the monitor of the serial port of the Arduino IDE software environment. A digital oscilloscope with a USB host was used to monitor the operation of a wireless modem to transmit control commands to a moving object.
Results. Analytical calculations and physical modeling using a modern microcontroller proved the operability of the lowfrequency part the wireless remote control modem with using phase-pulse modulation of the linear frequency-modulated signal.
Conclusions. The possibility of using phase-pulse modulation of the linear-frequency modulated signal for the transmission of control commands is considered. This method of transmitting the information component, unlike the existing methods, does not require changing the parameters of the linear frequency modulated signal. The use in the receiver of optimal processing of a linearfrequency-modulated signal of sufficiently big base will allow of the wireless transmission of the commands for controlling a moving object in conditions of the intentional interference. The use of modern microcontrollers made it possible to conduct a practical test of the functionality of the low-frequency part the wireless remote control modem with phase-pulse modulation of the linear-frequency modulated signal through physical modeling.Актуальність обумовлена необхідністю практичної реалізації теоретичних положень запропонованого способу бездротової передачі команд керування рухомим об’єктом в умовах навмисного втручання.
Метою роботи є практична перевірка можливості використання фазово-імпульсної модуляції лінійно-частотно модульованого сигналу для передачі команд керування шляхом фізичного моделювання з використанням мікроконтролерів.
Метод. Аналітичні розрахунки зміни в часі напруги на вході та виході пристрою оптимальної обробки лінійно-частотно модульованого сигналу проводились виключно з використанням обчислювальних можливостей мікроконтролера. Графіки змін у часі відповідних параметрів побудовані за допомогою програми Excel з використанням даних, що виводились у монітор послідовного порту програмного середовища Arduino IDE. Для контролю роботи бездротового модему передачі команд управління рухомому об’єкту використовувався цифровий осцилограф з USB-хостом.
Результати. Аналітичними розрахунками та фізичним моделюванням, з використанням сучасного мікроконтролера, доведено працездатність низькочастотної частини бездротового модему дистанційного керування з використанням фазово- імпульсної модуляції лінійно-частотно модульованого сигналу.
Висновки. Розглянуто можливість використання фазово-імпульсної модуляції лінійно-частотно модульованого сигналу для передачі команд керування. Цей спосіб передачі інформаційної складової, на відміну від існуючих способів, не потребує зміни параметрів лінійно-частотно модульованого сигналу. Використання в приймачі оптимальної обробки лінійночастотно модульованого сигналу достатньо великої бази дозволить здійснювати бездротове передавати команд керування рухомим об’єктом в умовах навмисного втручання. Використання сучасних мікроконтролерів дозволило провести практичну перевірку працездатності низькочастотної частини бездротового модему дистанційного керування з фазово-імпульсною модуляцією лінійно-частотно модульованого сигналу шляхом фізичного моделювання
МЕТОДИКА САМОЗАХИСТУ НАЗЕМНИХ (НАДВОДНИХ) ОБ’ЄКТІВ ВІД ВИСОКОТОЧНИХ РАДІОЛОКАЦІЙНИХ ЗАСОБІВ ПОВІТРЯНОГО СПОСТЕРЕЖЕННЯ
No full textContext it is caused by the need to search for scientific and technical ways to ensure the effectiveness of protecting ground (surface) objects from high-precision guided missile weapons.
Objective it is a necessity to ensure effective self-defense of objects from radar homing means.
Method. Electrodynamic modeling of Echo signals from spatially distributed objects, taking into account the features of their design and related operational limitations.
Results. Based on the analysis of the shortcomings of the well-known method of protecting stationary objects from radar surveillance and damage, based on the simulation of an effective reflection center outside the physical dimensions of the object, a new method of countering high-precision measurement of coordinates of stationary and mobile ground (surface) objects is proposed. The technique is based on the spatial deformation of the location of the effective target reflection center with dynamics that exceed the inertial capabilities of the auto-observation contour of the attacking missile (projectile). A structural and functional scheme of technical implementation of the methodology based on the first proposed relationship of simple design and technological solutions is proposed and justified.
Conclusions. The analytical model of Echo signals of spatially distributed ground (surface) objects was further developed, which takes into account the specifics of their design, and on its basis, for the first time, a universal method of self-defense of objects from radar home-leading devices was developed, which is implemented in a patented method and complex to exclude damage to protected objects.Актуальність зумовлена необхідністю пошуку науково-технічних шляхів забезпечення ефективності захисту наземних (надводних) об’єктів від високоточного ракетного керованого озброєння.
Метою роботи є забезпечення ефективного самозахисту об’єктів від радіолокаційних самонавідних засобів.
Метод. Електродинамічне моделювання ехо-сигналів від просторово розподілених об’єктів з урахуванням особливостей їх конструкції та супутніх експлуатаційних обмежень.
Результати. На основі аналізу недоліків відомої методики захисту стаціонарних об’єктів від радіолокаційних засобів спостереження і ураження, основаній на імітації ефективного центру відображення за межами фізичних розмірів об’єкту, запропонована нова методика протидії високоточному вимірюванню координат стаціонарних і рухомих наземних (надводних) об’єктів. Методика базується на просторовій деформації місцезнаходження ефективного центру відбиття цілі з динамікою, яка перевищує інерційні можливості контуру авто спостереження атакуючої ракети (снаряду). Запропонована і обґрунтована структурно-функціональна схема технічної реалізації методики на основі вперше запропонованого взаємозв’язку нескладних конструкторсько-технологічних рішень.
Висновки. Отримала подальший розвиток аналітична модель ехо-сигналів просторово розподілених наземних (надводних) об’єктів, яка враховує специфіку їх конструкції, та на її основі вперше розроблена універсальна методика самозахисту об’єктів від радіолокаційних засобів самонаведення, яка реалізована у запатентованому способі та комплексі для виключення ураження захищаємих об’єктів.Актуальність зумовлена необхідністю пошуку науково-технічних шляхів забезпечення ефективності захисту наземних (надводних) об’єктів від високоточного ракетного керованого озброєння.
Метою роботи є забезпечення ефективного самозахисту об’єктів від радіолокаційних самонавідних засобів.
Метод. Електродинамічне моделювання ехо-сигналів від просторово розподілених об’єктів з урахуванням особливостей їх конструкції та супутніх експлуатаційних обмежень.
Результати. На основі аналізу недоліків відомої методики захисту стаціонарних об’єктів від радіолокаційних засобів спостереження і ураження, основаній на імітації ефективного центру відображення за межами фізичних розмірів об’єкту, запропонована нова методика протидії високоточному вимірюванню координат стаціонарних і рухомих наземних (надводних) об’єктів. Методика базується на просторовій деформації місцезнаходження ефективного центру відбиття цілі з динамікою, яка перевищує інерційні можливості контуру авто спостереження атакуючої ракети (снаряду). Запропонована і обґрунтована структурно-функціональна схема технічної реалізації методики на основі вперше запропонованого взаємозв’язку нескладних конструкторсько-технологічних рішень.
Висновки. Отримала подальший розвиток аналітична модель ехо-сигналів просторово розподілених наземних (надводних) об’єктів, яка враховує специфіку їх конструкції, та на її основі вперше розроблена універсальна методика самозахисту об’єктів від радіолокаційних засобів самонаведення, яка реалізована у запатентованому способі та комплексі для виключення ураження захищаємих об’єктів
ТЕХНОЛОГІЯ ВИЯВЛЕННЯ Й ФОРМУВАННЯ МОЖЛИВИХ ВІДНОШЕНЬ МІЖ ВАРІАНТАМИ ВИКОРИСТАННЯ В ПРОЦЕСІ ПРОЕКТУВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНОЇ СИСТЕМИ
No full textContext. Use cases are widely used as a means of formulating requirements in the development of information systems. All subsequent design stages depend on the quality of their presentation. Structuring use cases can significantly increase their understanding and maintenance in the face of changing requirements..
Objective. Flexible technologies involve working in small teams. The existing communication between teams is not sufficient to highlight sub use cases at the project level. There is a need for automated analysis of the corpus of all use cases.
Method. A mathematical model of a use case which makes it possible to define the criteria for comparing scenarios and eliminate the redundancy of descriptions is proposed. A four-step method for restructuring use cases has been developed. At the first stage, use cases are presented in a formalized form. At the second, they are stored in the repository, which ensures their quick search and placement. At the third stage, procedures of scenario comparison are performed. Scenario similarity criteria are proposed. At the fourth stage, the formation of subordinate use cases is carried out, their texts are coordinated with all interested teams, and the use cases that cause subordinate use cases are corrected.
Results. Experiments providing the formalized compilation of use cases by several development teams followed by automated restructuring were carried out to test the proposed solutions. As a result, new subordinate use cases were correctly identified and the scope of use of previously formed ones was expanded. There was a significant reduction in the time for restructuring.
Conclusions. The proposed method of restructuring use cases improves the clarity and consistency of requirements, the possibility of their adjustment and maintenance, and reduces the compilation time. The method can be used in the design of any information system, where the requirements are presented in the form of use cases.Актуальність. Варіанти використання широко використаються як засіб формулювання вимог при розробці інформаційних систем. Від якості їхнього представлення залежать всі наступні етапи проектування. Структуризація варіантів використання дозволяє істотно підвищити їхнє розуміння й супровід в умовах мінливих вимог. Гнучкі технології передбачають роботу в невеликих командах. Існуючий обмін інформацією між командами недостатній для виділення підлеглих варіантів використання на рівні проекту. Існує необхідність автоматизованого аналізу корпусу всіх варіантів використання. Метою дослідження є підвищення якості представлення функціональних вимог у вигляді варіантів використання шляхом усунення надмірності описів і введення структуризації варіантів використання на рівні всього проекту.
Метод. Запропонована математична модель варіанта використання, яка дозволяє визначити критерії для порівняння сценаріїв. Розроблено метод реструктуризації варіантів використання, який включає чотири етапи. На першому етапі варіанти використання представляються у формалізованому вигляді. На другому – вони зберігаються в репозиторії, що забезпечує їхній швидкий пошук і розміщення. На третьому – виконуються процедури порівняння сценаріїв. Запропоновано критерії подоби сценаріїв. На четвертому – виконується формування підлеглих варіантів використання, узгодження їхніх текстів із із усіма зацікавленими командами, коректування варіантів використання, які викликають підлеглі варіанти використання.
Результати. Для апробації запропонованих рішень проведені експерименти, які передбачають формалізоване складання варіантів використання декількома групами розроблювачів з наступною автоматизованою реструктуризацією. У результаті були коректно виявлені нові підлеглі варіанти використання й розширена область використання раніше сформованих. Спостерігалося істотне скорочення часу на реструктуризацію. Очікуване скорочення часу на реструктуризацію для реального проекту складе близько 35%.
Висновки. Запропонований метод реструктуризації варіантів використання дозволяє поліпшити дохідливість і погодженість вимог, можливість їхнього коректування й супроводу, скоротити час на складання. Метод може бути використаний при проектуванні будь-якої інформаційної системи, де вимоги представляються у вигляді варіантів використання.Актуальність. Варіанти використання широко використаються як засіб формулювання вимог при розробці інформаційних систем. Від якості їхнього представлення залежать всі наступні етапи проектування. Структуризація варіантів використання дозволяє істотно підвищити їхнє розуміння й супровід в умовах мінливих вимог. Гнучкі технології передбачають роботу в невеликих командах. Існуючий обмін інформацією між командами недостатній для виділення підлеглих варіантів використання на рівні проекту. Існує необхідність автоматизованого аналізу корпусу всіх варіантів використання. Метою дослідження є підвищення якості представлення функціональних вимог у вигляді варіантів використання шляхом усунення надмірності описів і введення структуризації варіантів використання на рівні всього проекту.
Метод. Запропонована математична модель варіанта використання, яка дозволяє визначити критерії для порівняння сценаріїв. Розроблено метод реструктуризації варіантів використання, який включає чотири етапи. На першому етапі варіанти використання представляються у формалізованому вигляді. На другому – вони зберігаються в репозиторії, що забезпечує їхній швидкий пошук і розміщення. На третьому – виконуються процедури порівняння сценаріїв. Запропоновано критерії подоби сценаріїв. На четвертому – виконується формування підлеглих варіантів використання, узгодження їхніх текстів із із усіма зацікавленими командами, коректування варіантів використання, які викликають підлеглі варіанти використання.
Результати. Для апробації запропонованих рішень проведені експерименти, які передбачають формалізоване складання варіантів використання декількома групами розроблювачів з наступною автоматизованою реструктуризацією. У результаті були коректно виявлені нові підлеглі варіанти використання й розширена область використання раніше сформованих. Спостерігалося істотне скорочення часу на реструктуризацію. Очікуване скорочення часу на реструктуризацію для реального проекту складе близько 35%.
Висновки. Запропонований метод реструктуризації варіантів використання дозволяє поліпшити дохідливість і погодженість вимог, можливість їхнього коректування й супроводу, скоротити час на складання. Метод може бути використаний при проектуванні будь-якої інформаційної системи, де вимоги представляються у вигляді варіантів використання
СТАБІЛІЗАЦІЯ ДИСКРЕТНИХ СИСТЕМ З ЧАСОВИМИ ЗАТРИМКАМИ ЗА СТАНОМ ТА ОБМЕЖЕННЯМИ КЕРУЮЧИХ ВПЛИВІВ
Get PDFContext. The presence of time delays occurs in many complex dynamical systems, particularly in the areas of modern communication and information technologies, such as the problem of stabilizing networked control systems and high-speed communication networks. In many cases, time-delays lead to a decrease in the efficiency of such systems and even to the loss of stability. In the last decade, many interesting solutions using the Lyapunov-Krasovskii functional have been proposed for stability analysis and synthesis of a stabilizing regulator for discrete-time dynamic systems with unknown but bounded state-delays. The presence of nonlinear constraints on the amplitude of controls such as saturation further complicates this problem and requires the development of new approaches and methods.
Objective. The purpose of this study is to develop a procedure for calculating the control gain matrix of state feedback that ensures the asymptotic stability of the analyzed system, as well as a procedure for calculating the maximum permissible value of the state-delay under which the stability of the closed-loop system can be ensured for a given set of admissible initial conditions.
Method. The paper uses the method of descriptor transformation of the model of a closed-loop system and extends the invariant ellipsoids method to systems with unknown but bounded state-delays. The application of the Lyapunov-Krasovskii functional and the technique of linear matrix inequalities made it possible to reduce the problem of calculating the control gain matrix to the problem of semi-definite programming, which can be solved numerically. An iterative algorithm for solving the bilinear matrix inequality is proposed for calculating the maximum permissible value of the time-delay.
Results. The results of numerical modeling confirm the effectiveness of the proposed approach in the problems of stabilizing discrete-time systems under the conditions of state-delays and nonlinear constraints on controls, which allows to recommend the proposed method for practical use for the problem of stability analysis and synthesis of stabilizing regulator, as well as for calculating the maximum permissible value of time-delay.
Conclusions. An approach is proposed that allows extending the invariant ellipsoids method to discrete-time dynamic systems with unknown but bounded state-delays for solving the problem of system stabilization using static state feedback based on the application of the Lyapunov-Krasovskii functional. The results of numerical modeling confirm the effectiveness of the proposed approach in the presence of the saturation type nonlinear constraints on the control signals.Актуальність. Наявність затримок у часі має місце в багатьох складних динамічних системах, поширених у сферах сучасних комунікаційних та інформаційних технологій, зокрема при вирішенні задачі стабілізації мережевих керованих систем та високошвидкісних мереж зв’язку. У багатьох випадках часові затримки призводять до зниження ефективності систем та, навіть, до порушення умов стійкості. Для аналізу стійкості та синтезу стабілізуючих регуляторів для дискретних динамічних систем з невідомими, але обмеженими часовими затримками за станом в останнє десятиліття було запропоновано багато цікавих рішень з використанням методу функціоналів Ляпунова-Красовського. Наявність нелінійних обмежень на амплітуду керуючих впливів, зокрема у вигляді насичення, додатково ускладнює задачу та потребує розробки нових підходів та методів.
Мета. Мета роботи полягає у запровадженні процедури обчислення матриці коефіцієнтів зворотного зв’язку за станом, який забезпечує асимптотичну стійкість досліджуваної системи, а також процедури обчислення максимального допустимого значення часової затримки за станом, за якого може бути забезпечена стійкість замкнутої системи для заданого набору допустимих початкових умов.
Метод. В роботі використано метод дескрипторного перетворення моделі замкнутої системи та запропоновано поширення методу інваріантних еліпсоїдів на системи з невідомими, але обмеженими часовими затримками за станом. Застосування методу функціоналів Ляпунова-Красовського та техніки лінійних матричних нерівностей дозволило звести задачу обчислення матриці коефіцієнтів зворотного зв’язку до задачі напіввизначеного програмування, яка вирішується чисельно. Запропоновано ітераційний алгоритм вирішення білінійної матричної нерівності для обчислення максимального допустимого значення часової затримки за станом.
Результати. Результати чисельного моделювання підтверджують ефективність запропонованого підходу в задачах стабілізації дискретних систем в умовах дії часових затримок за станом та нелінійних обмежень на керуючі впливи і дозволяють рекомендувати запропонований метод для використання на практиці з метою аналізу стійкості та синтезу стабілізуючих регуляторів, а також обчислення максимального допустимого значення часових затримок.
Висновки. Запропоновано підхід, який дозволяє поширити метод інваріантних еліпсоїдів на дискретні динамічні системи з невідомими, але обмеженими часовими затримками за станом для вирішення задачі стабілізації системи за допомогою статичного зворотного зв’язку за станом на основі застосування методу функціоналів Ляпунова-Красовського. Результати чисельного моделювання підтверджують ефективність запропонованого підходу в умовах наявності нелінійних обмежень на керуючі впливи типу насичення.Актуальність. Наявність затримок у часі має місце в багатьох складних динамічних системах, поширених у сферах сучасних комунікаційних та інформаційних технологій, зокрема при вирішенні задачі стабілізації мережевих керованих систем та високошвидкісних мереж зв’язку. У багатьох випадках часові затримки призводять до зниження ефективності систем та, навіть, до порушення умов стійкості. Для аналізу стійкості та синтезу стабілізуючих регуляторів для дискретних динамічних систем з невідомими, але обмеженими часовими затримками за станом в останнє десятиліття було запропоновано багато цікавих рішень з використанням методу функціоналів Ляпунова-Красовського. Наявність нелінійних обмежень на амплітуду керуючих впливів, зокрема у вигляді насичення, додатково ускладнює задачу та потребує розробки нових підходів та методів.
Мета. Мета роботи полягає у запровадженні процедури обчислення матриці коефіцієнтів зворотного зв’язку за станом, який забезпечує асимптотичну стійкість досліджуваної системи, а також процедури обчислення максимального допустимого значення часової затримки за станом, за якого може бути забезпечена стійкість замкнутої системи для заданого набору допустимих початкових умов.
Метод. В роботі використано метод дескрипторного перетворення моделі замкнутої системи та запропоновано поширення методу інваріантних еліпсоїдів на системи з невідомими, але обмеженими часовими затримками за станом. Застосування методу функціоналів Ляпунова-Красовського та техніки лінійних матричних нерівностей дозволило звести задачу обчислення матриці коефіцієнтів зворотного зв’язку до задачі напіввизначеного програмування, яка вирішується чисельно. Запропоновано ітераційний алгоритм вирішення білінійної матричної нерівності для обчислення максимального допустимого значення часової затримки за станом.
Результати. Результати чисельного моделювання підтверджують ефективність запропонованого підходу в задачах стабілізації дискретних систем в умовах дії часових затримок за станом та нелінійних обмежень на керуючі впливи і дозволяють рекомендувати запропонований метод для використання на практиці з метою аналізу стійкості та синтезу стабілізуючих регуляторів, а також обчислення максимального допустимого значення часових затримок.
Висновки. Запропоновано підхід, який дозволяє поширити метод інваріантних еліпсоїдів на дискретні динамічні системи з невідомими, але обмеженими часовими затримками за станом для вирішення задачі стабілізації системи за допомогою статичного зворотного зв’язку за станом на основі застосування методу функціоналів Ляпунова-Красовського. Результати чисельного моделювання підтверджують ефективність запропонованого підходу в умовах наявності нелінійних обмежень на керуючі впливи типу насичення
ЗАСТОСУВАННЯ СПЛАЙН-ФУНКЦІЙ ТА ФУНКЦІЙ УОЛША В ЗАДАЧАХ ПАРАМЕТРИЧНОЇ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ЛІНІЙНИХ НЕСТАЦІОНАРНИХ СИСТЕМ
No full textContext. In this article, a generalized parametric identification procedure for linear nonstationary systems is proposed, which uses spline functions and orthogonal expansion in a series according to the Walsh function system, which makes it possible to find estimates of the desired parameters by minimizing the integral quadratic criterion of discrepancy based on solving a system of linear algebraic equations for a wide class of linear dynamical systems. The accuracy of parameter estimation is ensured by constructing a spline with a given accuracy and choosing the number of terms of the Walsh series expansion when solving systems of linear algebraic equations by the A. N. Tikhonov regularization method. To improve the accuracy of the assessment, an algorithm for adaptive partitioning of the observation interval is proposed. The partitioning criterion is the weighted square of the discrepancy between the state variables of the control object and the state variables of the model. The choice of the number of terms of the expansion into the Walsh series is carried out on the basis of adaptive approximation of non-stationary parameters in the observation interval, based on the specified accuracy of their estimates. The quality of the management of objects with variable parameters is largely determined by the accuracy of the evaluation of their parameters. Hence, obtaining reliable information about the actual nature of parameter changes is undoubtedly an urgent task.
Objective. Improving the accuracy of parameter estimation of a wide class of linear dynamical systems through the joint use of spline functions and Walsh functions.
Method. A generalized parametric identification procedure for a wide class of linear dynamical systems is proposed. The choice of the number of terms of the expansion into the Walsh series is made on the basis of the proposed algorithm for adaptive partitioning of the observation interval.
Results. The results of modeling of specific linear non-stationary systems confirm the effectiveness of using the proposed approaches to estimating non-stationary parameters.
Conclusions. The joint use of spline functions and Walsh functions makes it possible, based on the proposed generalized parametric identification procedure, to obtain analytically estimated parameters, which is very convenient for subsequent use in the synthesis of optimal controls of real technical objects. This procedure is applicable to a wide class of linear dynamical systems with concentrated and distributed parameters.Актуальність. У статті запропоновано узагальнену процедуру параметричної ідентифікації лінійних нестаціонарних систем, яка використовує сплайн-функції та ортогональне розкладання в ряд за системою функцій Уолша, що дозволяє знаходити оцінки шуканих параметрів шляхом мінімізації інтегрального квадратичного критерію незбіжності на основі розв’язання системи лінійних алгебраїчних рівнянь для широкого класу лінійних динамічних систем. Точність оцінювання параметрів забезпечується побудовою сплайна із заданою точністю та вибором кількості членів розкладу в ряд Уолша при розв’язанні систем лінійних алгебраїчних рівнянь методом регуляризації А. Н. Тихонова. Для підвищення точності оцінки запропоновано алгоритм адаптивного розбиття інтервалу спостереження. Критерієм розбиття є зважений квадрат розбіжності між змінними стану об’єкта керування та змінними стану моделі. Вибір кількості членів розкладу в ряд Уолша здійснюється на основі адаптивної апроксимації нестаціонарних параметрів на інтервалі спостереження, виходячи із заданої точності їх оцінок. Якість управління об’єктами зі змінними параметрами значною мірою визначається точністю оцінювання їх параметрів. Тому отримання достовірної інформації про дійсний характер зміни параметрів є, безперечно, актуальною задачею.
Мета. Підвищення точності оцінювання параметрів широкого класу лінійних динамічних систем шляхом спільного використання сплайн-функцій та функцій Уолша.
Метод. Запропоновано узагальнену процедуру параметричної ідентифікації широкого класу лінійних динамічних систем. Вибір кількості членів розкладу в ряд Уолша здійснюється на основі запропонованого алгоритму адаптивного розбиття інтервалу спостереження.
Результати. Результати моделювання конкретних лінійних нестаціонарних систем підтверджують ефективність використання запропонованих підходів до оцінювання нестаціонарних параметрів.
Висновки. Спільне використання сплайн-функцій та функцій Уолша дозволяє на основі запропонованої узагальненої процедури параметричної ідентифікації отримати оцінку параметрів в аналітичному вигляді, що є дуже зручним для подальшого використання при синтезі оптимальних систем управління реальними об’єктами. Дана процедура застосовна до широкого класу лінійних динамічних систем з зосередженими та розподіленими параметрами.Актуальність. У статті запропоновано узагальнену процедуру параметричної ідентифікації лінійних нестаціонарних систем, яка використовує сплайн-функції та ортогональне розкладання в ряд за системою функцій Уолша, що дозволяє знаходити оцінки шуканих параметрів шляхом мінімізації інтегрального квадратичного критерію незбіжності на основі розв’язання системи лінійних алгебраїчних рівнянь для широкого класу лінійних динамічних систем. Точність оцінювання параметрів забезпечується побудовою сплайна із заданою точністю та вибором кількості членів розкладу в ряд Уолша при розв’язанні систем лінійних алгебраїчних рівнянь методом регуляризації А. Н. Тихонова. Для підвищення точності оцінки запропоновано алгоритм адаптивного розбиття інтервалу спостереження. Критерієм розбиття є зважений квадрат розбіжності між змінними стану об’єкта керування та змінними стану моделі. Вибір кількості членів розкладу в ряд Уолша здійснюється на основі адаптивної апроксимації нестаціонарних параметрів на інтервалі спостереження, виходячи із заданої точності їх оцінок. Якість управління об’єктами зі змінними параметрами значною мірою визначається точністю оцінювання їх параметрів. Тому отримання достовірної інформації про дійсний характер зміни параметрів є, безперечно, актуальною задачею.
Мета. Підвищення точності оцінювання параметрів широкого класу лінійних динамічних систем шляхом спільного використання сплайн-функцій та функцій Уолша.
Метод. Запропоновано узагальнену процедуру параметричної ідентифікації широкого класу лінійних динамічних систем. Вибір кількості членів розкладу в ряд Уолша здійснюється на основі запропонованого алгоритму адаптивного розбиття інтервалу спостереження.
Результати. Результати моделювання конкретних лінійних нестаціонарних систем підтверджують ефективність використання запропонованих підходів до оцінювання нестаціонарних параметрів.
Висновки. Спільне використання сплайн-функцій та функцій Уолша дозволяє на основі запропонованої узагальненої процедури параметричної ідентифікації отримати оцінку параметрів в аналітичному вигляді, що є дуже зручним для подальшого використання при синтезі оптимальних систем управління реальними об’єктами. Дана процедура застосовна до широкого класу лінійних динамічних систем з зосередженими та розподіленими параметрами
РОЗРОБКА МЕТОДИКИ СТРУКТУРИЗАЦІЇ ГРУПОВИХ ЕКСПЕРТНИХ ОЦІНОК В УМОВАХ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ ТА НЕУЗГОДЖЕНОСТІ
No full textContext. The issues of structuring group expert assessments are considered in order to determine a generalized assessment under inconsistency between expert assessments. The object of the study is the process of synthesis of mathematical models of structuring (clustering, partitioning) of expert assessments that are formed within the framework of Shafer model under uncertainty, inconsistency (conflict).
Objective. The purpose of the article is to develop an approach based on the metrics of theory of evidence, which allows to identify a number of homogeneous subgroups from the initial heterogeneous set of expert judgments formed within the framework of the Shafer model, or to identify experts whose judgments differ significantly from the judgments of the rest of the group.
Method. The research methodology is based on the mathematical apparatus of theory of evidence and cluster analysis. The proposed approach uses the principles of hierarchical clustering to form a partition of a heterogeneous (inconsistent) set of expert evidence into a number of subgroups (clusters), within which expert assessments are close to each other. Metrics of the theory of evidence are considered as a criterion for determining the similarity and dissimilarity of clusters. Experts’ evidence are considered consistent in the formed cluster if the average or maximum (depending on certain initial conditions) level of conflict between them does not exceed a given threshold level.
Results. The proposed approach for structuring expert information makes it possible to assess the degree of consistency of expert assessments within an expert group based on an analysis of the distance between expert evidence bodies. In case of a lack of consistency within the expert group, it is proposed to select from a heterogeneous set of assessments subgroups of experts whose assessments are close to each other for further aggregation in order to obtain a generalized assessment.
Conclusions. Models and methods for analyzing and structuring group expert assessments formed within the notation of the theory of evidence under uncertainty, inconsistency, and conflict were further developed. An approach to clustering group expert assessments formed under uncertainty and inconsistency (conflict) within the framework of the Shafer model is proposed in order to identify subgroups within which expert assessments are considered consistent. In contrast to existing clustering methods, the proposed approach allows processing expert evidence of a various structure and taking into account possible ways of their interaction (combination, intersection).Актуальність. Розглянуті питання структуризації групових експертних оцінок з метою визначення узагальненої оцінки у випадку відсутності узгодженості експертних оцінок. Об’єктом дослідження є процеси синтезу математичних моделей структуризації (кластеризації, розбиття) експертних оцінок, що формуються в рамках моделі Шейфера в умовах невизначеності, неузгодженості (конфлікту). Мета роботи – розробка підходу на основі метрик теорії свідоцтв, що дозволяє із вихідної неоднорідної сукупності експертних оцінок, сформованих в рамках моделі Шейфера, виділяти ряд однорідних підгруп, або ідентифікувати експертів чиї оцінки в значній мірі відрізняються від оцінок решти групи.
Метод. Методика дослідження ґрунтується на математичному апараті теорії свідоцтв, кластерному аналізі. Запропонований підхід використовує принципи ієрархічної кластеризації при формуванні розбиття неоднорідної (неузгодженої) сукупності експертних свідоцтв на ряд підгруп (кластерів), всередині яких оцінки експертів близькі між собою. В якості критерію визначення схожості та відмінності кластерів розглянуті метрики теорії свідоцтв. Оцінки експертів вважаються узгодженими у сформованому кластері, якщо середній або максимальний (в залежності від визначених початкових умов) рівень конфлікту між ними не перевищує заданий пороговий рівень.
Результати. Запропонована методика структуризації експертної інформації дозволяє оцінювати рівень узгодженості експертних оцінок усередині експертної групи на основі аналізу відстані між експертними свідоцтвами. У разі відсутності узгодженості всередині експертної групи запропоновано виділяти з неоднорідної сукупності оцінок підгрупи експертів, оцінки яких близькі для подальшого їх агрегування з метою отримання узагальненої оцінки. Наявність у комісії небагатьох груп експертів із узгодженими оцінками може свідчити про наявність експертів, що мають різний погляд на аналізовану проблему.
Висновки. Дістали подальшого розвитку моделі та методи аналізу та структуризації групових експертних оцінок, сформованих в рамках нотації теорії свідоцтв в умовах невизначеності, неузгодженості, конфлікту. Запропоновано метод кластеризації групових експертних оцінок, що формуються в умовах невизначеності та неузгодженості (конфлікту) в рамках моделі Шейфера, з метою виділення підгруп, всередині яких оцінки експертів вважаються узгодженими. На відміну від існуючих методів кластеризації, запропонований підхід дозволяє обробляти експертні свідоцтва довільної структури, враховувати можливі способи їх взаємодії (об’єднання, перетин). Актуальність. Розглянуті питання структуризації групових експертних оцінок з метою визначення узагальненої оцінки у випадку відсутності узгодженості експертних оцінок. Об’єктом дослідження є процеси синтезу математичних моделей структуризації (кластеризації, розбиття) експертних оцінок, що формуються в рамках моделі Шейфера в умовах невизначеності, неузгодженості (конфлікту). Мета роботи – розробка підходу на основі метрик теорії свідоцтв, що дозволяє із вихідної неоднорідної сукупності експертних оцінок, сформованих в рамках моделі Шейфера, виділяти ряд однорідних підгруп, або ідентифікувати експертів чиї оцінки в значній мірі відрізняються від оцінок решти групи.
Метод. Методика дослідження ґрунтується на математичному апараті теорії свідоцтв, кластерному аналізі. Запропонований підхід використовує принципи ієрархічної кластеризації при формуванні розбиття неоднорідної (неузгодженої) сукупності експертних свідоцтв на ряд підгруп (кластерів), всередині яких оцінки експертів близькі між собою. В якості критерію визначення схожості та відмінності кластерів розглянуті метрики теорії свідоцтв. Оцінки експертів вважаються узгодженими у сформованому кластері, якщо середній або максимальний (в залежності від визначених початкових умов) рівень конфлікту між ними не перевищує заданий пороговий рівень.
Результати. Запропонована методика структуризації експертної інформації дозволяє оцінювати рівень узгодженості експертних оцінок усередині експертної групи на основі аналізу відстані між експертними свідоцтвами. У разі відсутності узгодженості всередині експертної групи запропоновано виділяти з неоднорідної сукупності оцінок підгрупи експертів, оцінки яких близькі для подальшого їх агрегування з метою отримання узагальненої оцінки. Наявність у комісії небагатьох груп експертів із узгодженими оцінками може свідчити про наявність експертів, що мають різний погляд на аналізовану проблему.
Висновки. Дістали подальшого розвитку моделі та методи аналізу та структуризації групових експертних оцінок, сформованих в рамках нотації теорії свідоцтв в умовах невизначеності, неузгодженості, конфлікту. Запропоновано метод кластеризації групових експертних оцінок, що формуються в умовах невизначеності та неузгодженості (конфлікту) в рамках моделі Шейфера, з метою виділення підгруп, всередині яких оцінки експертів вважаються узгодженими. На відміну від існуючих методів кластеризації, запропонований підхід дозволяє обробляти експертні свідоцтва довільної структури, враховувати можливі способи їх взаємодії (об’єднання, перетин). 
ОБЧИСЛЮВАЛЬНІ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНІ МЕТОДИ СТРАТИФІКАЦІЇ ПАЦІЄНТІВ У СИСТЕМАХ МЕДИЧНОГО МОНІТОРИНГУ
No full textContext. In modern medical practice the automation and information technologies are increasingly being implemented for diagnosing diseases, monitoring the condition of patients, determining the treatment program, etc. Therefore, the development of new and improvement of existing methods of the patient stratification in the medical monitoring systems is timely and necessary.
Objective. The goal of intelligent diagnostics of patient’s state in the medical monitoring systems – reducing the likelihood of adverse states based on the choice of an individual treatment program:
− reducing the probability of incorrectly determining the state of the patients when monitoring patients;
− obtaining stable effective estimates of unknown values of treatment actions for patients (corresponding to the found state);
− the choice of a rational individual treatment program for the patients, identified on the basis of the forecasted state.
Method. Proposed methodology, which includes the following computational intelligence methods to patient’s stratification in the medical monitoring systems:
1) method of cluster analysis based on the agent-based approach – the determination of the possible number of patient’s states using controlled variables of state;
2) method of robust metamodels development by means artificial neuron networks under a priori data uncertainty (only accuracy of measurements is known) in the monitoring data: a) a multidimensional logistic regression model in the form of analytical dependences of the posterior probabilities of different states of the patients on the control and controlled variables of state; b) a multidimensional diagnostic model in the form of analytical dependences of the objective functions (quality criteria of the patient’s state) on the control and controlled variables of state;
3) method of estimating informativeness controlled variables of state at a priori data uncertainty;
4) method of robust multidimensional models development for the patient’s state control under a priori data uncertainty in the monitoring data in the form of analytical dependencies predicted from the measured values of the control and controlled variables of state in the monitoring process;
5) method of reducing the controlled state variables space dimension based on the analysis of the variables informativeness of the robust multidimensional models for the patient’s state control;
6) method of patient’s states determination based on the classification problem solution with the values of the control and forecasted controlled variables of state with using the probabilistic neural networks;
7) method of synthesis the rational individual patient’s treatment program in the medical monitoring system, for the state identified on the basis of the forecast.
Proposed the structure of the model for choosing the rational individual patient’s treatment program based on IT Data Stream Mining, which implements the «Big Data for Better Outcomes» concept.
Results. The developed advanced computational intelligence methods for forecast states were used in choosing the tactics of treating patients, to forecast treatment complications and assess the patient’s curability before and during special treatment.
Conclusions. Experience in the implementation of “Big Data for Better Outcomes” concept for the solution of the problem of computational models for new patient stratification strategies is presented. Advanced methodology, computational methods for a patient stratification in the medical monitoring systems and applied information technology realizing them have been developed. The developed methods for forecast states can be used in choosing the tactics of treating patients, to forecast treatment complications and assess the patient’s curability before and during special treatment.Актуальність. У сучасній медичній практиці все більше впроваджується автоматизація й інформаційні технології для діагностування захворювань, моніторингу стану пацієнта, визначення програми лікування тощо. Тому розробка нових і удосконалення існуючих методів стратифікації пацієнтів у системах медичного моніторингу є своєчасною і необхідною.
Метод. Розроблено методологію, яка включає такі методи обчислювального інтелекту для стратифікації пацієнтів у системах медичного моніторингу, як:
1) метод кластерного аналізу на основі агентного підходу – визначення можливої кількості станів пацієнтів з використанням контрольованих змінних станів;
2) метод побудови робастних метамоделей за допомогою штучних нейронних мереж при апріорній невизначеності даних (відома лише точність вимірювань) за даними моніторингу стану пацієнтів: а) багатовимірна логістична регресійна модель у вигляді аналітичних залежностей апостеріорних ймовірностей різних станів пацієнтів від контрольованих змінних станів; б) багатовимірна діагностична модель у вигляді аналітичних залежностей цільових функцій (критеріїв якості стану хворого) від контрольованих змінних станів;
3) метод оцінки інформативності контрольованих змінних станів при невизначеності апріорних даних;
4) метод побудови робастних багатовимірних моделей контролю стану пацієнтів при апріорній невизначеності даних у даних моніторингу у вигляді аналітичних залежностей, що прогнозуються за виміряними значеннями контрольованих змінних станів у процесі моніторингу;
5) метод зменшення розмірності простору контрольованих змінних станів на основі аналізу інформативності змінних робастних багатовимірних моделей управління станом пацієнтів (аналіз чутливості);
6) метод визначення станів пацієнтів на основі вирішення задачі класифікації за значеннями контрольних та прогнозованих контрольованих змінних стану з використанням імовірнісних нейронних мереж;
7) метод синтезу раціональної індивідуальної програми лікування хворих у системі медичного моніторингу для стану, виявленого на основі прогнозу.
У роботі запропонована структура моделі вибору раціональної індивідуальної програми лікування пацієнтів на основі IT Data Stream Mining, яка реалізує концепцію « Big Data for Better Outcomes».
Результати. Розроблені передові методи обчислювального інтелекту для прогнозування станів використовувалися при виборі тактики лікування пацієнтів, прогнозуванні ускладнень лікування та оцінці виліковності пацієнта до та під час спеціального лікування.
Висновки. Представлено досвід впровадження концепції «Big Data for Better Outcomes» для вирішення проблеми розробки передових методологій нових стратегій стратифікації пацієнтів. Розроблено передову методологію, методи обчислювального інтелекту для стратифікації пацієнтів у системах медичного моніторингу та прикладну інформаційну технологію, що їх реалізує. Розроблені передові методи прогнозування станів можуть бути використані при виборі тактики лікування хворих, прогнозуванні ускладнень лікування та оцінці виліковності хворого до та під час спеціального лікування.Актуальність. У сучасній медичній практиці все більше впроваджується автоматизація й інформаційні технології для діагностування захворювань, моніторингу стану пацієнта, визначення програми лікування тощо. Тому розробка нових і удосконалення існуючих методів стратифікації пацієнтів у системах медичного моніторингу є своєчасною і необхідною.
Метод. Розроблено методологію, яка включає такі методи обчислювального інтелекту для стратифікації пацієнтів у системах медичного моніторингу, як:
1) метод кластерного аналізу на основі агентного підходу – визначення можливої кількості станів пацієнтів з використанням контрольованих змінних станів;
2) метод побудови робастних метамоделей за допомогою штучних нейронних мереж при апріорній невизначеності даних (відома лише точність вимірювань) за даними моніторингу стану пацієнтів: а) багатовимірна логістична регресійна модель у вигляді аналітичних залежностей апостеріорних ймовірностей різних станів пацієнтів від контрольованих змінних станів; б) багатовимірна діагностична модель у вигляді аналітичних залежностей цільових функцій (критеріїв якості стану хворого) від контрольованих змінних станів;
3) метод оцінки інформативності контрольованих змінних станів при невизначеності апріорних даних;
4) метод побудови робастних багатовимірних моделей контролю стану пацієнтів при апріорній невизначеності даних у даних моніторингу у вигляді аналітичних залежностей, що прогнозуються за виміряними значеннями контрольованих змінних станів у процесі моніторингу;
5) метод зменшення розмірності простору контрольованих змінних станів на основі аналізу інформативності змінних робастних багатовимірних моделей управління станом пацієнтів (аналіз чутливості);
6) метод визначення станів пацієнтів на основі вирішення задачі класифікації за значеннями контрольних та прогнозованих контрольованих змінних стану з використанням імовірнісних нейронних мереж;
7) метод синтезу раціональної індивідуальної програми лікування хворих у системі медичного моніторингу для стану, виявленого на основі прогнозу.
У роботі запропонована структура моделі вибору раціональної індивідуальної програми лікування пацієнтів на основі IT Data Stream Mining, яка реалізує концепцію « Big Data for Better Outcomes».
Результати. Розроблені передові методи обчислювального інтелекту для прогнозування станів використовувалися при виборі тактики лікування пацієнтів, прогнозуванні ускладнень лікування та оцінці виліковності пацієнта до та під час спеціального лікування.
Висновки. Представлено досвід впровадження концепції «Big Data for Better Outcomes» для вирішення проблеми розробки передових методологій нових стратегій стратифікації пацієнтів. Розроблено передову методологію, методи обчислювального інтелекту для стратифікації пацієнтів у системах медичного моніторингу та прикладну інформаційну технологію, що їх реалізує. Розроблені передові методи прогнозування станів можуть бути використані при виборі тактики лікування хворих, прогнозуванні ускладнень лікування та оцінці виліковності хворого до та під час спеціального лікування