Browsing by Author "Лупенко, Сергій Анатолійович"

Now showing 1 - 9 of 9

Лінгвістичні методи та засоби планування надання освітніх послуг з використанням Веб-спільнот
(2019) Шілінг, Анна Юріївна; Жежнич, Павло Іванович; Національний університет «Львівська політехніка»; Лупенко, Сергій Анатолійович; Надутенко, Максим Вікторович
У дисертаційній роботі розв’язано важливе наукове завдання розроблення методів і засобів планування надання освітніх послуг шляхом комп’ютерно-лінгвістичного аналізу інформаційного наповнення освітніх спеціалізованих Веб-спільнот, які б дали змогу прогнозувати контингент студентів для ефективного функціонування закладу вищої освіти. Для розв’язання цієї задачі запропоновано означення поняття планування надання освітніх послуг, як першочергового етапу планування надання цих послуг, побудовано модель поведінки користувачів освітніх Веб-спільнот та модель пропозиції освітньої послуги. Удосконалено метод виявлення релевантних дискусій із врахуванням особливостей формування інформаційного наповнення освітніх Веб-спільнот та розроблено метод відбору мотиваційних намірів учасників комунікативної діяльності на основі співставлення інформаційного наповнення з ключовими словами періоду вступної кампанії за допомогою індикативних ознак. Розроблено типові сценарії поведінки закладу вищої освіти на виявлені мотиваційні наміри потенційних споживачів освітніх послуг на основі методу відбору мотиваційних намірів учасників комунікативної діяльності та механізмів впливу на процес прийняття рішення споживачів освітніх послуг. Розроблено метод оцінювання якості інформаційного наповнення освітніх Веб-спільнот та словника мотиваційних намірів на основі показників якості за стандартом ISO/IEC-25010. У прикладному аспекті розроблено архітектуру та функціональну структуру системи комп’ютерно-лінгвістичного опрацювання інформаційного наповнення освітніх Веб-спільнот на основі методу виявлення релевантних дискусій із врахуванням особливостей формування інформаційного наповнення освітніх Веб-спільнот та методу відбору мотиваційних намірів учасників комунікативної діяльності. В диссертационной работе решено важное научное задание разработки методов и средств планирования предоставления образовательных услуг путем компьютерно-лингвистического анализа информационного наполнения образовательных специализированных веб-сообществ, которые позволили прогнозировать контингент студентов для эффективного функционирования учреждения высшего образования. Для решения этой задачи предложено определение понятия планирования предоставления образовательных услуг, как первоочередного этапа планирования предоставления этих услуг, построена модель поведения пользователей образовательных Веб-сообществ и модель предложения образовательной услуги. Усовершенствован метод выявления релевантных дискуссий с учетом особенностей формирования информа-ционного наполнения образовательных Веб-сообществ и разработан метод отбора мотивационных намерений участников коммуникативной деятельности на основе сопоставления информационного наполнения с ключевыми словами периода вступительной кампании с помощью индикативных признаков. Разработаны типовые сценарии поведения учреждения высшего образования на выявленные мотивационные намерения потенциальных потребителей образовательных услуг на основе метода отбора мотивационных намерений участников коммуникативной деятельности и механизмов влияния на процесс принятия решения потребителей образовательных услуг. Разработан метод оценки качества информационного наполнения образовательных Веб-сообществ и словаря мотивационных намерений на основе показателей качества по стандарту ISO / IEC-25010. В прикладном аспекте разработаны архитектура и функциональная структура системы компьютерно-лингвистической обработки информационного наполнения образовательных Веб-сообществ на основе метода выявления релевантных дискуссий с учетом особенностей формирования информационного наполнения образовательных Веб-сообществ и метода отбора мотивационных намерений участников коммуникативной деятельности. In the thesis an important scientific task was solved - development of methods and tools for working out of informational content of educational Web communities, which enabled to respond in time to the revealed motivational intentions of potential users of educational services for effective planning of provision these services by higher education institutions. In the first chapter the Web-community was analyzed as a platform for the formation of educational information content, namely analyzed: the typical architecture of the educational Web-communities, the types of its participants and the peculiarities of the formation of its information content. The main periods of the entry campaign are determined, depending on the information content of the educational Web-communities. The approaches to the classification of educational Web-communities are considered and on the basis of classifications the area of the dissertation work research is defined: specialized educational Web-communities with interactive text communication. In the second chapter there are developed formal models for the behavior of the educational Web-communities users, namely, potential entrants and higher education institutions, a model of the offer of educational services, and describes the structure of semantic variables. Activities of participants in communicative activities are determined by the need characterized by a set of relevant markers and indicative features. In the third chapter the mechanisms for influencing the formation of the student contingent on the basis of the strategies of the choice of a higher education institution were developed. Related constraints were identified between the specialties of higher education institution on the basis of the list of necessary external independent assessment certificates. An algorithm for selecting motivational intentions of users in text submissions for a certain period of the entry campaign is developed. For each identified motivational intent of the current loop, is determine the weighting factor that characterizes the significance of the motivational intention in relation to other thematic discussions. In the fourth chapter the architecture and functional structure of the computer-linguistic system of informational content filling of the educational Web-communities has been developed, which enables to predict the behavior of the potential consumer of educational services for the effective planning of the provision of these services and in practice has significantly increased the quality of information content from 0.4 to 0.9 depending on the period of the entry campaign. In the applied aspect, the architecture and functional structure of the computer-linguistic processing system of information content of educational Web-communities were developed on the basis of the method of identifying relevant discussions taking into account the peculiarities of forming information content of educational Web-communities and the method of selecting motivational intentions of participants.
Математичне та програмне забезпечення інформаційно-технологічного супроводу процесів у галузі туризму
(Національний університет "Львівська політехніка", 2018) Савчук, Валерія Володимирівна; Пасічник, Володимир Володимирович; Національний університет «Львівська політехніка»; Лупенко, Сергій Анатолійович; Овсяк, Олександр Володимирович
У дисертаційній роботі розв’язано актуальне наукове завдання розроблення математичного та програмного забезпечення для повноцінної персоналізованої мобільної інформаційно-технологічної підтримки та супроводу туристів на всіх етапах їх подорожі (планування, реалізація, аналіз результатів). Розроблено клас моделей у сфері індивідуальних туристичних подорожей, які враховують персональні уподобання туриста та особливості туристичних напрямків і об’єктів. Розроблено інноваційні методи: визначення туристичних уподобань, персоналізованого мобільного динамічного інформаційно-технологічного супроводу екскурсій, позиціонування у складно структурово організованих приміщеннях, генерування рекомендацій щодо забезпечення персональної безпеки під час подорожі та обґрунтовано їх доцільність. Розроблено структурну модель програмно-алгоритмічного комплексу «Мобільний інформаційний асистент туриста» («МІАТ»), його функціонал, схему роботи та проект інтерфейсу мобільного застосунку. В диссертационной работе решена актуальная научная задача разработки математического и программного обеспечения для полноценной персонализированной мобильной информационно-технологической поддержки и сопровождения туристов на всех этапах их путешествия (планирование, реализация, анализ результатов). Разработан класс моделей в сфере индивидуальных туристических путешествий, учитывающих персональные предпочтения туриста и особенности туристических направлений и объектов. Разработаны инновационные методы: определения туристических предпочтений, персонализированного мобильного динамического информационно-технологического сопровождения экскурсий, позиционирования в сложных структурно организованных помещениях, генерирования рекомендаций по обеспечению личной безопасности во время путешествия и обосновано их целесообразность. Разработана структурная модель программно-алгоритмического комплекса «Мобильный информационный ассистент туриста» («МИАТ»), его функционал, схему работы и проект интерфейса мобильного приложения. software for the complete personalized mobile information and technological support of tourists at all stages of their journey (planning, realization, analysis of results) is solved. In the first chapter is devoted to the analysis of the modern tendentious of mobile information technologies in the field of tourism. As a result advantages, disadvantages of tourist mobile technologies and unsolved problems in the field were distinguished. A class of models in the field of individual tourist trips is developed and described in the second chapter. It takes into account personal preferences of the tourist and features of tourist destinations and objects. The following models belong to the class: the model of tourist trip, the model of process of trip planning, the model of excursion process, the model of tourist navigation process and more. The third chapter is devoted to developing methods in the field of mobile information technologies for personalized support of tourists’ trips. The following innovative methods have been developed: the method of determining tourist preferences, personalized mobile dynamic information and technological support of excursions, positioning in complexly structured spheres, generating recommendations for ensuring personal safety while travelling; and justified their expediency. Implementation of the methods gives an opportunity to provide personalized information support of excursions as well as whole tourist trips and give recommendations to organize personal safety. A structural model of the "Mobile informational tourist assistance assistant" ("MIAT") software-algorithmic complex, its functionality, the scheme of work and the project of the interface of the mobile application were developed and described in the fourth chapter. The system consists of several subsystems: tourist profile, recommendation subsystem, navigation, information support, audio guide. The fourth chapter is also devoted to the realization of tourists’ mobile application with function of personalized information support of trips.
Методи та засоби екстракції та аналізу слабоструктурованих текстових даних на основі документо-орієнтованого графа
(Національний університет "Львівська політехніка", 2018) Швороб, Ірина Богданівна; Шаховська, Наталія Богданівна; Національний університет «Львівська політехніка»; Лупенко, Сергій Анатолійович; Надутенко, Максим Вікторович
У дисертаційній роботі розв’язано актуальне наукове завдання розроблення технологій для екстракції, збереження, опрацювання та аналізу слабоструктурованих даних. Здійснено аналіз моделей слабоструктурованих даних, способів опрацювання природномовних текстів, їх отримання, що дало змогу здійснити постановку завдання дослідження. Введено поняття документ-орієнтованого графа для представлення слабоструктурованих природно-мовних текстів, що дало змогу використати теорію графів для встановлення зв’язків між елементами документа та визначення типу відношення між документом та шаблоном. Вперше розроблено метод первинного аналізу даних, який дає змогу частково структурувати природномовний текст для його подальшого опрацювання. Удосконалено метод екстракції даних з текстових блоків шляхом формування документ-орієнтованого графа, який на відміну від методу на основі використання міри TF-IDF дає змогу врахувати семантику речень та на 8 % збільшити кількість збережених структурних одиниць. Розроблено систему розуміння природномовних текстів для опрацювання та аналізу даних. В диссертационной работе решена актуальная научная задача разработки технологий для экстракции, хранения, обработки и анализа слабоструктурированных данных. Осуществлен анализ моделей слабоструктурированных данных, способов обработки естественно-языковых текстов, их получения, что позволило осуществить постановку задачи исследования. Введено понятие документ-ориентированного графа для представления слабоструктуриро-ванных естественно-языковых текстов, что позволило использовать теорию графов для установления связей между элементами документа и определения типа отношения между документом и шаблоном. Впервые разработан метод первичного анализа данных, который позволяет частично структурировать естественно-языковые тексты для его дальнейшей обработки. Усовершенствован метод экстракции данных из текстовых блоков путем формирования документ-ориентированного графа, который в отличие от метода на основе использования меры TF-IDF позволяет учесть семантику предложений и на 8% увеличить количество сохранившихся структурных единиц. Разработана система понимания естественно-языковых текстов для обработки и анализа данных. The dissertation solved the problem of developing technologies for extraction, storage, processing and analysis of semistructured data. The analysis of models of semistructured data, methods of processing natural language texts for their obtaining were carried through, which made it possible to set the task of research. The notion of a document-oriented graph for the presentation of semistructured text-to-speech texts was introduced, which enabled the use of graph theory to establish links between elements of the document and determine the relationship between the document and the template. For the first time, a method of initial analysis of data has been developed, which allows to partially structure the natural language text for its further elaboration. The elements of graph theory are used when working with weakly structured graphs. The method of converting the weights of the edges of a document-oriented graph is developed. The method of extraction of data from text blocks has been improved by creating a document-oriented graph, which, unlike the TF-IDF method, makes it possible to take into account the semantics of sentences and increase the number of stored structural units by 8%. The system of understanding natural language texts for working out and analysis of data is developed. The method of clustering of texts based on templates is developed. The algorithm of fuzzy duplicate searches in natural texts is constructed. Methods of primary analysis of text and analysis of text blocks are developed. An information and linguistic system for analysis of weakly structured texts in various subject areas were introduced as evidenced by the acts of implementation of the results of the dissertation work. The developed methods for working with semistructured medical data have been tested. Also, the developed methods are used to create a system of work on the summary of hiring workers. The architecture of the system provides two databases: a document-oriented graph database, which stores data from poorly structured texts, and a database containing general information such as MD5-sums of uploaded files, dictionaries of stop words, keywords, frequency dictionaries, dictionaries for language cliche, metadata, ready-made text templates and sets of pragmatic features (markers). Both databases are used by other modules of the developed system.
Методи та засоби оцінювання стану людини в медичних кіберфізичних системах
(Національний університет «Львівська політехніка», 2021) Гаваньо, Богдан Іванович; Кицун, Геннадій Васильович; Національний університет «Львівська політехніка»; Лупенко, Сергій Анатолійович; Рак, Т. Є.
Методи та засоби побудови математичних моделей характеристик складних об’єктів в умовах інтервальної невизначеності
(Національний університет «Львівська політехніка», 2021) Пукас, Андрій Васильович; Дивак, Микола Петрович; Національний університет «Львівська політехніка»; Лупенко, Сергій Анатолійович; Гребеннік, Ігор Валерійович; Мороз, Борис Іванович
У дисертаційній роботі вирішено науково-прикладну проблему зниження обчислювальної складності процесів побудови математичних моделей характеристик складних об’єктів в умовах інтервальної невизначеності з одночасним забезпеченням гарантованої точності цих моделей у межах необхідних для розв’язування задач прийняття рішень. Розроблено метод параметричної ідентифікації інтервальних моделей характеристик статичних та динамічних об’єктів на основі аналізу інтервальних даних, який грунтується на процедурах самоорганізації та самоадаптації обчислювальних процедур за аналогією з поведінковими моделями бджолиної колонії. Розроблено метод структурної ідентифікації інтервальних моделей характеристик статичних та динамічних об’єктів на основі аналізу інтервальних даних з процедурами самоорганізації та самоадаптації структур моделей. Удосконалено метод еліпсоїдного оцінювання множини значень параметрів інтервальних моделей характеристик статичних об’єктів на основі ітераційної обчислювальної схеми оптимального насиченого планування експерименту, який грунтується на розпаралеленні процедур обчислень. Створено програмну систему для побудови інтервальних моделей характеристик статичних та динамічних об’єктів, яка об’єднує методи структурної та параметричної ідентифікації, реалізовані на основі поведінкових моделей бджолиної колонії, що забезпечило цілісний підхід до побудови моделей з гарантованою точністю в умовах інтервальної невизначеності та суттєво спростило використання засобів моделювання. Апробовано нові й удосконалені методи та розроблену програмну систему для розв’язування прикладних задач побудови моделей характеристик статичних та динамічних об’єктів в умовах інтервальної невизначеності, зокрема для моніторингу забруднень атмосфери автотранспортом на прикладі м. Тернополя; ідентифікації зворотного гортанного нерва в процесі хірургічної операції на щитоподібній залозі; моделювання і прогнозування потужності малої гідроелектростанції «Топольки»; моделювання відвідування веб-сервісів надання адміністративних послуг. В диссертационной работе решена научно-прикладная проблема снижения вычислительной сложности процессов построения математических моделей характеристик сложных объектов в условиях интервальной неопределенности с одновременным обеспечением гарантированной точности этих моделей в пределах необходимых для решения задач принятия решений. Разработан метод параметрической идентификации интервальных моделей характеристик статических и динамических объектов на основе анализа интервальных данных, основанный на процедурах самоорганизации и самоадаптации вычислительных процедур по аналогии с поведенческими моделями пчелиной колонии. Разработан метод структурной идентификации интервальных моделей характеристик статических и динамических объектов на основе анализа интервальных данных с процедурами самоорганизации и самоадаптации структур моделей. Усовершенствован метод эллипсоидного оценивания множества значений параметров интервальных моделей характеристик статических объектов на основе итерационной вычислительной схемы оптимального насыщенного планирования эксперимента, основанный на распараллеливании процедур вычислений. Создано программную систему для построения интервальных моделей характеристик статических и динамических объектов, которая объединяет методы структурной и параметрической идентификации, реализованные на основе поведенческих моделей пчелиной колонии, что обеспечило целостный подход к построению моделей с гарантированной точностью в условиях интервальной неопределенности и существенно упростило использование средств моделирования. Апробированы новые и усовершенствованные методы и разработанная программная среда для решения прикладных задач построения моделей характеристик статических и динамических объектов в условиях интервальной неопределенности, в частности для мониторинга загрязнения атмосферы автотранспортом на примере г. Тернополя; идентификации обратного гортанного нерва в процессе хирургической операции на щитовидной железе; моделирования и прогнозирования мощности малой гидроэлектростанции «Топольки»; моделирования посещения веб-сервисов предоставления административных услуг. In the thesis, the scientific and applied problem of reduction the computational complexity of processes for construction the mathematical models of complex objects characteristics in the conditions of interval uncertainty with simultaneous maintenance of guaranteed accuracy of these models within the limits necessary for decision making is solved. A method of parametric identification of interval models of characteristics of static and dynamic objects based on the analysis of interval data based on procedures of selforganization and self-adaptation of computational procedures by analogy with behavioral models of bee colony is created. The method of structural identification of interval models of characteristics of static and dynamic objects on the basis of the analysis of interval data with procedures of selforganization and self-adaptation of structures of models is developed. The method of ellipsoid estimation of the set of values of parameters of interval models of characteristics of static objects on the basis of the iterative computational scheme of optimum saturated planning of experiment based on parallelization of computational procedures is improved. A software system for constructing interval models of static and dynamic object characteristics has been created, which combines structural and parametric identification methods based on behavioral models of the bee colony, which provided a holistic approach to building models with guaranteed accuracy in interval uncertainty and greatly simplified the use of modeling tools. New and improved methods and the developed software environment for solving the applied problems of construction the models of characteristics of static and dynamic objects in the interval uncertainty conditions, in particular for monitoring the pollution of the atmosphere by motor transport on an example of Ternopil; identification of the reverse laryngeal nerve during thyroid surgery; modeling and forecasting the capacity of the small hydroelectric power station "Topolki"; modeling the visiting web services of providing administrative services, were approved.
Методи та засоби управління персональними знаннями в інтелектуальних системах
(Національний університет "Львівська політехніка", 2021) Ленько, Василь Степанович; Пасічник, Володимир Володимирович; Національний університет "Львівська політехніка"; Лупенко, Сергій Анатолійович; Турбала, Юрій Васильович
Методи і засоби виявлення інформаційно-психологічної маніпуляції в онлайн-спільнотах
(Національний університет "Львівська політехніка", 2019) Лазурак, Зоряна Дмитрівна; Пелещишин, Андрій Миколайович; Національний університет «Львівська політехніка»; Лупенко, Сергій Анатолійович; Корченко, Олександр Григорович
У дисертаційній роботі розв’язано важливе наукове завдання – розроблення методів і засобів виявлення інформаційно-психологічної маніпуляції (ІПМ) в онлайн-спільнотах, що дало змогу вчасно виявляти прецеденти ІПМ, запобігати їх розповсюдженню, підвищило якість комунікації в онлайн-спільнотах та кількість учасників онлайн-спільноти. У роботі запропоновано та обґрунтовано методи виявлення ІПМ в онлайн-спільнотах та заходи нейтралізації ІПМ з метою уникнення їх згубного впливу та для забезпечення ефективної та успішної комунікації в онлайн-спільноті. Розроблено програмно-алгоритмічний комплекс «Детектор інформаційно-психологічної маніпуляції» на основі формальних моделей онлайн-спільноти та тактики ІПМ, що дало змогу виявляти і нейтралізувати ІПМ та підвищити ефективність та якість загального процесу комунікації в онлайн-спільноті та виявляти ІПМ з точністю 30–40 %. В диссертационной работе решена важная научная задача разработки методов и средств обнаружения информационно-психологических манипуляций (ИПМ) в онлайн-сообществах, что позволило своевременно выявлять прецеденты ИПМ, предотвращать их распространение, повысило качество коммуникации в онлайн-сообществах и количество участников онлайн-сообщества. В работе предложены и обоснованы методы выявления ИПМ в онлайн-сообществах и меры нейтрализации ИПМ во избежание их пагубного влияния и для обеспечения эффективной и успешной коммуникации в онлайн-сообществе. Разработан программно-алгоритмический комплекс «Детектор информационно-психологической манипуляции» на основе формальных моделей онлайн-сообщества и тактики ИПМ, что позволило выявлять и нейтрализовать ИПМ и повысить эффективность общего процесса коммуникации в онлайн-сообществе, выявлять с точностью 30–40 %. In the thesis an important scientific task of the development of the methods and means of detection of information and psychological manipulation (IPM) in online communities is solved. This allowed to identify the IPM precedents in a timely manner, to prevent dissemination of IPM, to increase the quality of communication in online communities and the number of participants in an online community. The thesis proposes methods for detecting IPM in online communities and steps required to neutralize such IPM and as a result, avoid the impact of IPM which is harmful for effective and successful communication in an online community. The first chapter contains a description of the analysis of the online community as a platform for IPM, in particular, the typical structure of an online community, types of the text communication and their characteristic features. Peculiarities of using verbal, nonverbal and paraverbal means in online communities are addressed. Approaches to the classification of online communities are overviewed, on the basis of the latter the research area of the thesis is outlined, namely public online communities with interactive text communication. Comparative analysis of the traditional manipulation and IPM is carried out. Grounding on the found common features, possibilities of adapting existing schemes of manipulation tactics to online communities are discussed. Sentiment analysis tools, which are further applied to identify psychological states of discussion participants, are reviewed. Existing classifications of emotions and psychological states of the human are overviewed. The possibility of utilizing dialog acts tags for the construction of IPM markers is considered. The second chapter is devoted to the analysis of an online community as a platform for IPM. The improved formal model of an online community is suggested. The latter is designed to contain the necessary for detecting IPM data. The formal model of the IPM tactic on the basis of piece-wise linear aggregate is developed. The formal model of the IPM tactics contains IPM markers as well as the formal description of psychological states of community members, which serve as an evidence of applied IPM. Criteria for detecting suspicious IPM fragments are determined. The criteria constitute the basis of filters for detecting suspicious fragments of the discussion. The notion of a semantic variable is introduced and the structure of semantic variables classes is described. The third chapter is dedicated to the development of the algorithm for detecting IPM in online communities. The algorithm consists of four stages: the preliminary stage, the stage of detection, the stage of neutralization, the stage of the formation of results and recommendations. At the first stage of the algorithm, methods and means for finding relevant discussions in the social media of the Internet are used. At the second stage, methods and means for detecting suspicious fragments of the discussion, methods and means for detecting the sequences of psychological states, methods and means for detecting IPM tactics in discussions, as well as instruments of sentiment analysis, are used. At the third stage, methods and means for determining the author of the text, in particular, linguistic, behavioral, and profile characteristics are used. In addition, methods based on the social graph of an online community are applied to identify influential graph nodes as well as the way information disseminates in the community. In the fourth chapter, the software and algorithmic complex for detecting IPM is constructed on the basis of the developed formal models of the online community and IPM tactics. The complex is designed to detect IPM in the particular online community or IPM directed at an organization in the user-generated content of various online communities. The software and algorithmic complex involves performing tasks of detecting IPM with varying degrees of detailing of the initial conditions. This allows to increase effectiveness of detection and neutralization of IPM by 30–40% and increase the quality of the overall communication process in the online community.
Інтервальне моделювання процесів у біогазових установках в умовах структурної та параметричної невизначеності
(Тернопільський національний економічний університет, 2018) Гураль, Ірина Володимирівна; Дивак, Микола Петрович; Тернопільський національний економічний університет; Лупенко, Сергій Анатолійович; Степашко, Володимир Семенович
Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної наукового завдання побудови та дослідження математичних моделей анаеробного мікробіологічного бродіння в біогазових установках із врахуванням технологічних відхилень змінних процесу на різних його стадіях на основі розробки та застосування методу параметричної ідентифікації дискретних динамічних моделей процесів з інтервальним представленням їх параметрів та методу структурної ідентифікації цих моделей із застосуванням алгоритмів бджолиної колонії. Проаналізовано існуючі математичні моделі процесів у біогазових установках, а також методи їх структурної та параметричної ідентифікації. Уперше запропоновано та обґрунтовано метод параметричної ідентифікації дискретних динамічних моделей процесів з інтервальним представленням їх параметрів. Удосконалено метод структурної ідентифікації дискретних динамічних моделей на основі аналізу інтервальних даних та з використанням поведінкових моделей бджолиної колонії. Розроблено програмний комплекс із розширеними функціональними можливостями та на його основі побудовано математичні моделі процесів анаеробного мікробіологічного бродіння на стадіях ацидогенезу, ацетогенезу та метаногенезу. Диссертация посвящена решению актуального научного задания построения и исследования математических моделей анаэробного микробиологического брожения в биогазовых установках с учетом технологических отклонений переменных процесса на различных его стадиях на основе разработки и применения метода параметрической идентификации дискретных динамических моделей процессов с интервальным представлением их параметров и метода структурной идентификации этих моделей с применением алгоритмов пчелиной колонии. Проанализированы существующие математические модели процессов в биогазовых установках, а также методы их структурной и параметрической идентификации. Впервые предложено и обосновано метод параметрической идентификации дискретных динамических моделей процессов с интервальным представлением их параметров. Усовершенствован метод структурной идентификации дискретных динамических моделей на основе анализа интервальных данных и с использованием поведенческих моделей пчелиной колонии. Разработан программный комплекс с расширенными функциональными возможностями, и на его основе построены математические модели процессов анаэробного микробиологического брожения на стадиях ацидогенеза, ацетогенеза и метаногенеза. представлением их параметров. Усовершенствован метод структурной идентификации дискретных динамических моделей на основе анализа интервальных данных и с использованием поведенческих моделей пчелиной колонии. Разработан программный комплекс с расширенными функциональными возможностями, и на его основе построены математические модели процессов анаэробного микробиологического брожения на стадиях ацидогенеза, ацетогенеза и метаногенеза.
Інтервальні моделі процесів забруднення атмосфери шкідливими викидами автотранспорту та методи їх ідентифікації
(Тернопільський національний економічний університет, 2019) Маслияк, Юрій Богданович; Дивак, Микола Петрович; Тернопільський національний економічний університет; Лупенко, Сергій Анатолійович; Гребеннік, Ігор Валерійович
Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної наукової задачі розвитку методів структурної ідентифікації інтервальних дискретних динамічних моделей (ІДДМ) у вигляді різницевих рівнянь, а також засобів їх реалізації, інтегрованих в єдине середовище для математичного та комп’ютерного моделювання процесів забруднення атмосфери шкідливими викидами автотранспорту в умовах використання інтервальних даних, отриманих за допомогою сенсорів для вимірювання концентрацій шкідливих викидів. У роботі проаналізовано особливості існуючих математичних моделей та методів моделювання процесів забруднення атмосфери шкідливими викидами автотранспорту; проведено аналіз існуючих методів структурної та параметричної ідентифікації математичних моделей у вигляді різницевих рівнянь; досліджено часові характеристики методу структурної ідентифікації ІДДМ, який ґрунтується на поведінковій моделі бджолиної колонії, та удосконалено його з метою зниження обчислювальної складності; розроблено інформаційну технологію для комп’ютерного моделювання процесів забруднення атмосфери шкідливими викидами автотранспорту в умовах використання інтервальних даних; розроблено ряд нових ІДДМ для моделювання динаміки зазначених процесів; проведено апробацію розробленої інформаційної технології та математичних моделей для розв’язування задач моніторингу забруднень атмосфери автотранспортом на прикладі м. Тернополя. Диссертация посвящена решению актуальной научной задачи развития методов структурной идентификации интервальных дискретных динамических моделей (ИДДМ) в виде разностных уравнений, а также средств их реализации, интегрированных в единую среду для математического и компьютерного моделирования процессов загрязнения атмосферы вредными выбросами автотранспорта в условиях использования интервальных данных, полученных с помощью сенсоров для измерения концентраций вредных выбросов. В работе проанализированы особенности существующих математических моделей и методов моделирования процессов загрязнения атмосферы вредными выбросами автотранспорта; проведен анализ существующих методов структурной и параметрической идентификации математических моделей в виде разностных уравнений; исследованы временные характеристики метода структурной идентификации ИДДМ, основанного на поведенческой модели пчелиной колонии, и усовершенствован он с целью снижения вычислительной сложности; разработана информационная технология для компьютерного моделирования процессов загрязнения атмосферы вредными выбросами автотранспорта в условиях использования интервальных данных; разработан ряд новых ИДДМ для моделирования динамики указанных процессов; проведена апробация разработанной информационной технологии и математических моделей для решения задач мониторинга загрязнений атмосферы автотранспортом на примере г. Тернополя. The dissertation is devoted to solving of the actual scientific task of development of structural identification methods for interval discrete dynamic models (IDDM) in the form of difference equations. Also, tools for their realization integrated into a single environment for mathematical and computer modeling of atmospheric pollution by harmful emissions of motor vehicles using interval data obtained by sensors. In the work, features of existing mathematical models and methods of modeling of atmospheric pollution by harmful emissions of motor vehicles have been analyzed; the analysis of existing methods of structural and parametric identification of mathematical models in the form of difference equations for modeling of atmospheric pollution processes by harmful emissions of motor vehicles has been conducted; time characteristics of the IDDM structural identification method which is based on behavioral model of bee colony have been investigated; the method of IDDM structural identification based on behavioral model of bee colony has been improved, which, unlike the existing one, contains procedures of automated formation of initial structural elements set; to implement these procedures, the method of subtractive clustering of input data sample has been used, that ensured increase in quality of formation of initial set of structural elements and reduction in computational complexity of implementation of the structural identification method in general; information technology for computer modeling of atmospheric pollution by harmful emissions of motor vehicles using interval data obtained by sensors has been developed; a number of new IDDMs in the form of difference equations for modeling of dynamics of atmospheric pollution by harmful emissions of motor vehicles has been developed; approbation of the developed information technology and mathematical models for solving of problems of atmospheric pollution monitoring on the example of Ternopil city has been conducted. The developed information technology allows to solve the problem of establishing of daily cycle of concentrations of harmful emissions from motor vehicles taking into account the influence of traffic flow intensity.