Browsing by Author "Цмоць, Іван Григорович"

Now showing 1 - 2 of 2

Методи та засоби збору і опрацювання даних в системах управління енергоефективністю підприємства
(Національний університет "Львівська політехніка", 2019) Теслюк, Тарас Васильович; Цмоць, Іван Григорович; Національний університет «Львівська політехніка»; Тимченко, Олександр Володимирович; Гнатчук, Єлизавета Геннадіївна
В дисертаційній роботі розв’язанню важливе наукове завдання – розроблення та вдосконалення методів та засобів, які забезпечують підвищення ефективності збору і опрацювання даних в багаторівневих системах управління енергоефективністю підприємства. Розроблено моделі для дослідження динаміки функціонування засобів інформаційної технології збору і опрацювання даних в БСУЕП, які за рахунок використання теорії простих, кольорових та ієрархічних мереж Петрі забезпечують прийняття рішення про відповідність функціонування системи згідно з вимогами технічного завдання. Для розв’язання задачі структурного синтезу засобів збору і опрацювання даних в БСУЕП вдосконалено метод, який, на відміну від існуючих, за рахунок врахування інтерфейсів зв’язку між базовими складовими та їх параметрів, вимог технічного завдання та використанню інтегрального критерію забезпечує зменшення апаратно-часових затрат та синтез засобів БСУЕП. Вдосконалено метод безконфліктного обміну даними між складовими БСУЕП, який за рахунок узгодження інтенсивності надходження даних з інтенсивністю доступу до засобів обміну забезпечує визначення мінімальної швидкодії пам’яті для синтезу засобів обміну в реальному. Вдосконалено метод реалізації інтелектуальних засобів опрацювання даних з використанням нейромереж, який грунтується на паралельному таблично-алгоритмічному обчисленні скалярного добутку з використанням двох і більше таблиць та забезпечує зменшення часу опрацювання даних. В диссертационной работе решена важная научная задача - разработка и усовершенствование методов и средств, обеспечивающих повышение эффективности сбора и обработки данных в многоуровневых системах управления энергоэффективностью предприятия (МСУЭП). Разработаны модели для исследования динамики функционирования средств информационной технологии сбора и обработки данных в МСУЭП, которые за счет использования теории простых, цветных и иерархических сетей Петри обеспечивают принятие решения о соответствии функционирования системы с требованиями технического задания. Для решения задачи структурного синтеза средств сбора и обработки данных в МСУЭП усовершенствован метод, который, в отличие от существующих, за счет учета интерфейсов связи между базовыми составляющими и их параметрами, требований технического задания и использования интегрального критерия обеспечивает уменьшение аппаратно-временных затрат и синтез средств МСУЭП. Усовершенствован метод бесконфликтного обмена данными между составляющими МСУЭП, который за счет согласования, интенсивности поступления данных с интенсивностью доступа к средствам обмена, обеспечивает определение минимального быстродействия памяти для синтеза средств обмена в реальном. Усовершенствован метод реализации интеллектуальных средств обработки данных с использованием нейронных сетей, основанный на параллельном таблично-алгоритмическом исчислении скалярного произведения с использованием двух и более таблиц и обеспечивает уменьшение времени обработки данных. In the dissertation work the important scientific task is solved – development and improvement of methods and means that provide efficiency increasing of data collection and processing in multilevel energy efficiency management systems of the enterprise (MEEMSE). In the first chapter, information technologies of data collection and processing in multilevel energy efficiency management systems of the enterprise was analyzed and main directions of hardware and software development for synthesis of data collection and processing systems at the enterprise were established, that allowed to formulate the tasks of the dissertation research. In the second chapter, the method of synthesis of data collection and processing in energy efficiency management systems of the enterprise was improved, which provides reduction of hardware and time costs from 10 to 40% and synthesis of multi-level systems with high technical and economic indicators by mainstreaming interfaces, requirements of the specification. Method of non-conflict data exchange was built, which provides the definition of minimum memory performance for the synthesis of real-time exchange means by taking into account adjustment of intensity of data flow with intensity of access to means of exchange that reduces the cost of exchange means and energy consumption. Storage and sharing device of the MEEMSE with the industrial network was designed, which provides non-conflict data exchange in real time and increased the number of external devices, that realize many-to-many data model. The method of calculating the signal of post-synaptic excitation of neural elements in artificial neural networks, which is based on the parallel table-algorithmically calculation of scalar product with using two and more tables and provides reduction in two or more times the processing of technological data. In the third chapter, three-level basic architecture of MEEMSE with variable equipment composition was developed, which has permanent kernel and variable modules with the help of which adaptation of the system to the requirements of a particular enterprise is provided. Models of dynamic analysis of the means functioning of information technology of data collection and processing in multilevel energy efficiency management systems of the enterprise were built. Models based on theory of simple, color and hierarchical Petri nets provide a decision on the conformity of the functioning of the system in accordance with the requirements of the specification. Results of the analysis of developed net were represent in the form of graphs of the reach of states. The obtained results allow us to confirm that all the states are achievable, the network is alive, and dead ends are absent. In the forth chapter of dissertation work, the structure of information technology of data collection and processing in MEEMSE was developed. The structure, software and information support of synthesis system of means of of information technology of data collection and processing in MEEMSE were built, that allows to automate the synthesis process. The structure, software and technical support of tool of data collection and processing, which uses the model of artificial neural networks and provides the intellectualization of the functions of the device are given. The results of synthesis of data processing tool in MEEMSE and research of dependencies of time costs in the process of solving the problem of structural synthesis were presented.
Інформаційні технології паралельного сортування та пошуку даних
(Національний університет "Львівська політехніка", 2021) Антонів, Володимир Ярославович; Цмоць, Іван Григорович; Національний університет "Львівська політехніка"; Сеньківський, Всеволод Миколайович; Гнатчук, Єлизавета Геннадіївна
Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуального наукового завдання – розробленню нових та удосконаленню існуючих методів, моделей і засобів інформаційних технологій паралельного сортування і пошуку даних у реальному часі з високою ефективністю використання обладнання. Обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету та основні завдання досліджень, визначено наукову новизну роботи і практичне значення отриманих результатів, показано зв'язок роботи із науковими темами. Подано відомості про апробацію результатів роботи, особистий внесок автора та його публікації. Для забезпечення операцій сортування та пошуку даних у реальному часі розроблено інформаційну технологію паралельного сортування даних, яка завдяки використанню розроблених і вдосконалених методів, функціональних моделей паралельно-потокового сортування даних та врахуванню інтенсивності надходження даних, розмірів масивів даних і засобів реалізації забезпечує сортування даних у реальному часі з високою ефективністю використання обладнання. Розроблено метод паралельно-вертикального пошуку максимальних і мінімальних чисел у масивах, який внаслідок паралельного опрацювання і-го розрядного зрізу масиву чисел і паралельного формування слів управління зменшує час пошуку, що визначається в основному розрядністю чисел. Також було удосконалено метод паралельного сортування злиттям, який завдяки використанню базової операції об'єднання двох масивів з одночасним формуванням елементів Диссертация посвящена решению актуальной научной задачи: разработке новых и совершенствованию существующих методов, моделей и программноаппаратных средств информационных технологий параллельной сортировки и поиска данных в реальном времени с высокой эффективностью использования оборудования. Обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и основные задачи исследований, определены научная новизна работы и практическая значимость полученных результатов, показана связьработы с научными темами. Даются сведения об апробации результатов работы, личном вкладе автора и его публикациях. Для обеспечения операционной сортировки и поиска данных в реальном времени разработана информационная технология параллельной сортировки данных, которая за счет использования разработанных и усовершенствованных методов, ункциональных моделей параллельно-потоковой сортировки данных и учету интенсивности поступления данных, размеров массивов данных и средств реализации обеспечивает выполнение сортировки данных в реальном времени с высокой эффективностью использования оборудования. Разработан метод параллельно-вертикального поиска максимальных и минимальных чисел в массивах, который за счет параллельной обработки i-го разрядного среза массива чисел и параллельного формирования слов управления уменьшает время поиска, которое определяется в основном разрядностью чисел. Усовершенствован метод параллельной сортировки слиянием, который за счет использования базовой операции объединения двух массивов с одновременным формированием элементов растущего и убывающего массивов обеспечивает уменьшение времени сортировки. Усовершенствован метод параллельно-вертикальной сортировки данных, который благодаря подсчету единиц в i-м входном разрядном срезе и параллельному формированию і-го разрядного среза отсортированного массива чисел уменьшает время сортировки.In the dissertation work the important scientific task is solved – development new and improvement the existing methods, models and software and hardware of information technologies for parallel sorting and data searching in real-time with high efficiency of equipment. The current stage of development of information technology for sorting and searching data is characterized by the expansion of their applications, much of which is associated with the accumulation of large data sets and parallel-stream sorting and data searching in real-time. Such applications include automated systems for multi-level control of technological processes and complex objects, where at the lower levels of such systems is the accumulation of large data sets and their processing in real time. When processing data arrays often must use sorting and data searching operations, which can take up to 40% of the total time working with databases. Effective processing of data flows requires the creation of information technologies for parallel sorting and data searching in real-time based on new and improved methods, models and equipment. Methods and models of information technologies for sorting and data searching in realtime should be focused on parallel-data flow and adaptation to the intensity of data. Effective sorting and data searching in real-time requires the development, improvement and orientation of methods to a modern element base (graphics processors and programmable logic devices). To ensure data sorting in real-time information technology for parallel data sorting was developed, that by using the created and improved methods, functional models of parallel-stream data sorting and taking into account the intensity of data, the size of data arrays and equipment for implementation provides real-time data sorting with high efficiency of equipment. Also, the information technology of parallel data was developed, which provides real-time data searching with high efficiency of equipment by using the developed method of parallel-vertical searching of maximum and minimum numbers, functional models and taking into account data intensity and choice of implementation equipment. In the thesis was developed the method of parallel-vertical searching of maximum and minimum numbers in arrays, which due to parallel processing of the first bit of an array of numbers and parallel formation of control words provides reduction of search time, which is mainly determined by bit numbers. The method of parallel merge sorting was improved, which due to the use of the basic operation of combining two arrays with simultaneous formation of elements of ascending and descending arrays provides a reduction of data sorting time in about two times. Also, the method of parallel-vertical data sorting was improved, which due to the calculation of units in the i-th input bit slice and parallel formation of the i-th bit slice of the sorted array of numbers provides reduction of sorting time in 17%. Developed software for sorting data arrays based on a graphics processor. Whereby using the improved method of parallel merge sorting, provides a time reduction of 31%. The development of software for parallel sorting and data searching is based on using the integrated approach, which includes: research, improvement, and development of methods and algorithms for parallel sorting and data searching; flow graphs of parallel algorithms; GPU architecture and CUDA software model. Also, the hardware for parallel-vertical search of maximum(minimum) values on FPGA EP3C16F484 family Cyclone III company Altera was developed. The hardware works with a clock equal to the time of operation of the trigger and three logical elements of type "AND".