Автореферати та дисертаційні роботи
Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2995
Browse
10 results
Search Results
Item Метрологічна перевірка програмного забезпечення засобів вимірювання(Національний університет "Львівська політехніка", 2016) Олеськів, Ольга МихайлівнаДисертація присвячена розробленню генератора зразкових цифрових послідовностей для метрологічної перевірки програмного забезпечення засобів вимірювання. Розвинуто класифікацію структур засобів вимірювання за критерієм можливості доступу до програмного забезпечення засобів вимірювання. Запропоновано метод багаторівневої метрологічної перевірки програмного забезпечення компонентів кібер-фізичних систем, що дозволяє покращити безпеку функціонування кібер-фізичних систем та полегшить процес метрологічної перевірки їх програмного забезпечення. Розроблено алгоритми метрологічної перевірки програмного забезпечення засобів вимірювання та кібер-фізичних систем. Запропоновано метод метрологічної перевірки програмного забезпечення засобів вимірювання на основі методу «чорної скриньки» та методу генерування «еталонних» даних із врахуванням параметрів аналогової частини засобів вимірювання, що дозволить спростити та розвинути процес метрологічної перевірки програмного забезпечення засобів вимірювання. Розроблено генератор зразкових цифрових послідовностей, який дозволяє уніфікувати процес метрологічної перевірки програмного забезпечення засобів вимірювання. Отримано залежності похибки та непевності результатів обчислення програмним забезпеченням від параметрів вимірювального сингалу та параметрів АЦП на прикладі функції перетворення Фур’є. Диссертация посвящена разработке генератора образцовых цифровых последовательностей для метрологической поверки программного обеспечения средств измерений. Развито классификацию структур средств измерений по критерию возможности доступа к программному обеспечению. Метрологическую поверку программного обеспечения средств измерений можно провести только в случае, когда есть доступ к программному обеспечению (прикладное программное обеспечение). Для средств измерений, которые используют интегрированное программное обеспечение, поверку программного обеспечения провести невозможно. Для реализации метрологической поверки программного обеспечения таких средств измерений необходимо обеспечить дополнительный цифровой вход, который позволит подавать цифровые тестовые сигналы непосредственно на программное обеспечение. Рассмотрены процедуры и методы поверки программного обеспечения средств измерений. Ни одна из рассмотренных процедур поверки программного обеспечения не в достаточной мере регламентирует методику метрологической поверки программного обеспечения средств измерений. Рассмотренные методы не обеспечивают унифицированного подхода к метрологической поверки программного обеспечения. Для реализации метрологической поверки программного обеспечения средств измерений предложено использование двух методов: «чѐрного ящика» и генерирования «эталонных» данных. Предложен метод многоуровневой метрологической поверки программного обеспечения кибер-физических систем. Разработаны алгоритмы метрологической поверки программного обеспечения средств измерений и кибер-физических систем. Разработан генератор образцовых цифровых последовательностей, который позволяет унифицировать процесс метрологической поверки программного обеспечения средств измерений. Генератор образцовых цифровых последовательностей позволяет формировать образцовые цифровые последовательности с учетом параметров измерительного сигнала и параметров аналоговой части средств измерений. Генератор образцовых цифровых последовательностей можно интегрировать в любой программный пакет современных средств измерений (типа MATLAB, LabVIEW и т.д.) как отдельный блок для метрологической поверки программного обеспечения, а также как средство отладки программного обеспечения при разработке средств измерений. Проведено метрологическую поверку функции преобразования Фурье программных пакетов MATLAB и Mathcad. Получены зависимости погрешности и неопределенности результатов вычисления программным обеспечением от параметров измерительного сигнала и параметров АЦП на примере функции преобразования Фурье. Проведенные исследования показали, что на погрешность программного обеспечения средств измерений существенно влияет дискретизация сигнала, а также погрешности аналоговой части средств измерения. The thesis is devoted to solve actual applied scientific task of development of digital standard sequences generator for metrological verification of software measuring instruments. Classification of structure for measuring instruments is developed. This classification describes access to software of measuring instruments. The method of multilevel metrological verification of software of cyber-physical systems is suggested. This method improves the security of cyber-physical systems and facilitate the process of metrological verification their software. Algorithms of metrological verification of software measuring instruments and cyber-physical systems are developed. The method of metrological verification of software measuring instruments on the basis of the "black box" and the method of generating "Standard" data with regard to the parameters of the analog part of measuring instrument is proposed. This method allows simplifying and developing process of software metrological verification of measuring instruments. Software Standard of Digital Signal is developed, what allows unifying the process of metrological verification software of measuring instruments. Dependence of measurement error and uncertainty of calculation results with software for parameters of measuring signal and of ADC for example Fourier transform is received.Item Метод допоміжної параметричної чутливості для аналізу і синтезу нелінійних систем(Національний університету "Львівська політехніка", 2015) Костючко, Сергій МиколайовичНе дивлячись на теоретичну завершеність існуючі методи аналізу параметричної чутливості застосовні лише до найпростіших задач. Застосування їх до складних задач унеможливлюється із-за потреби диференціювати рівняння стану за вектором невідомих. Щоб уникнути цього диференціювання в дисертації розроблено теорію допоміжної параметричної чутливості, яка ґрунтується на заміні рівнянь узагальнених швидкостей рівняннями узагальнених імпульсів. Диференціальні рівняння останніх не підлягають розв’язанню, а відіграють допоміжну роль у процесі виведення рівнянь чутливості в предметній області дослідження. Матриця параметричних чутливостей знаходиться у вигляді добутку матриці коефіцієнтів диференціальних рівнянь стану, записаних у нормальній формі Коші, на матрицю допоміжних параметричних чутливостей. Аби записати диференціальні рівняння стану досліджуваних виконавчих об’єктів у потрібній нормальній формі Коші, довелося відмовитися від традиційної теорії електричних кіл на користь теорії електромагнетних кіл. У роботі задіяні як відомі, так і розроблені нові математичні моделі для дослідження спеціальних станів. Виконано значний обсяг комп’ютерних симуляцій перехідних і усталених станів параметричних чутливостей, результати яких представлено графічно. Несмотря на теоретическую завершенность существующие методы анализа параметрической чувствительности применимы только к простейшим задачам. К сложным задачам они неприменимы из-за необходимости дифференцировать уравнения состояния по вектору неизвестных. Чтобы избежать этого дифференцирования в диссертации разработана теория вспомогательной параметрической чувствительности, основанная на замене уравнений обобщенных скоростей уравнениями обобщенных импульсов. Дифференциальные уравнения последних не подлежат решению, а играют вспомогательную роль в процессе вывода уравнений чувствительности в предметной области исследования. Матрица параметрических чувствительностей находится в виде произведения матрицы коэффициентов дифференциальных уравнений состояния, записанных в нормальной форме Коши, на матрицу вспомогательных параметрических чувствительностей. Чтобы записать дифференциальные уравнения состояния исследуемых исполнительных объектов в нужной нормальной форме Коши, пришлось отказаться от традиционной теории электрических цепей в пользу теории електромагнитных цепей. В работе задействованы как известные, так и разработанные новые математические модели для исследования специальных состояний. Выполнен большой объем компьютерных симуляций переходных и установившихся состояний параметрических чувствительностей, результаты которых представлены графически. Despite the theoretical completeness, existing methods of analysis of parametric sensitivity are applicable only to simple problems. Their application to complicated tasks is impossible due to the need to differentiate equation of state by vector of unknowns. To avoid this differentiation in dissertation the theory of auxiliary parametric sensitivity have been developed, which is based on the replacement equations of generalized velocity by equations of generalized pulses. Differential equations of the last model can’t be solved, they perform a supporting role in the output equations of sensitivity in the subject field of research. Matrix of parametric sensitivities is found as the multiplication of the coefficients matrix of differential state equations, which are written in normal Cauchy’s form, to the matrix of auxiliary parametric sensitivity. To write differential state equation of investigated actuating devices in the needed Cauchy’s normal form, we must abandon the traditional theory of electrical circuits for theory of electromagnetic circuits. In this work the known and developed new mathematical models for analysis of special states have been involved. For solving this problem, it is necessary, at first, to construct a mathematical model of the actuating device. This model is based on construction of monodromy matrix, and simulation of transient and steady-state process, and investigation steadystate parametric sensitivity at the same time. To show the real possibilities of the proposed method of constructing a mathematical model of parametric sensitivity of non-linear systems was chosen actuating electromechanical device, in which there are: – non-linearity, which caused by movement and saturation magnetic circuit; – physical processes of different nature are interacting; – coefficients of the differential equations are depending of time; – there are available variables with different frequencies in the steady-state. This actuating device is asynchronous electric motor. Based on the theory of nonlinear differential equations were investigated parametric sensitivity of three-phase induction motor, three-phase asynchronous motor with single-phase power supply, three-phase capacitor asynchronous motor. Differential equations parametric sensitivity are linear, it eliminates the need to construct a Newton’s iteration. As a result, was obtained the final solution in one iteration. In this dissertation a large number of computer simulations of transient and steady-state parametric sensitivities were executed, the results of which are presented graphically.Item Ідентифікація об’єктів керування та синтез контролерів з використанням штучних нейронних мереж(Національний університет "Львівська політехніка", 2013) Наконечний, Маркіян ВолодимировичВ дисертації проаналізовано природу нелінійностей в об’єктах керування, зокрема, в приводах робототехнічних систем, як динамічних об’єктів другого порядку, і показано, що при впливі певних навантажень математична модель електроприводу є нелінійною, а її лінеаризація приводить до нехтування факторами, які характерні для даного електроприводу. Розглянуто особливості побудови контролерів з використанням методів кореневого годографа і частотних характеристик та показано, що контролери, побудовані з їх використанням, в процесі роботи системи не забезпечують повної адекватності між значеннями заданої і реальної регульованих величин нелінійних об’єктів керування. Досліджено можливості використання динамічних нейронних мереж для ідентифікації об’єктів, які описуються лінійними і нелінійними диференціальними рівняннями другого порядку, проаналізовано способи формування вхідних і вихідних послідовностей та обгрунтовано доцільність використання градієнтних алгоритмів, зокрема, алгоритму Левенберга — Марквардта, для їх навчання; запропоновано новий підхід, суть якого полягає у використанні заданого еталону, до якого зводиться система; промодельовано емулятори об’єктів, які виконані на базі синтезованих нейронних мереж. Розглянуто особливості побудови системи керування з використанням адаптивного нейронного контролера на основі пропорціонально-інтегрально-диференціального закону керування і контролера, виконаного на базі інверсної динаміки об’єкта, реалізація процесів навчання яких здійснюється на основі алгоритму прогнозованої похибки, і показано, що з огляду забезпечення заданих характеристик процесу в системі, набагато перспективнішим є пропорціонально-інтегрально-диференціальний контролер, оскільки в системі з його використанням забезпечується вища точність відслідковування регульованої величини за вихідною величиною еталона. Результати моделювання систем керування з використанням синтезованих контролерів свідчать про доцільність застосування динамічних нейронних мереж для керування процесами в лінійних і нелінійних об’єктах. В диссертации выполнен анализ источников нелинейностей в объектах управления, в частности, приводов робототехнических систем, как динамических объектов второго порядка, и показано, что при действии определённых видов нагрузок математическая модель электропривода является нелинейной, а её линеризация приводит к пренебрежению факторами, которые характерны для данного электропривода. Рассмотрены особенности построения контроллеров с использованием методов корневого годографа и частотных характеристик и показано, что контроллеры, построенные с использованием указанных методов, в процессе работы системы не обеспечивают полной адекватности между значениями заданной и реальной регулируемых величин нелинейных объектов управления. Исследованы возможности применения динамических нейронных сетей для идентификации объектов, описываемых линейными и нелинейными дифференциальными уравнениями второго порядка, произведен анализ способов формирования входных и выходных последовательностей и обоснована целесообразность использования градиентных алгоритмов, в частности алгоритма Левенберга — Марквардта, для их обучения; предложен новый подход, сущность которого состоит в задании эталона, к которому приводится система; промоделированы эмуляторы объектов, выполненные на базе синтезированных нейронных сетей. Рассмотрены особенности построения системы управления с использованием адаптивного нейронного контроллера на основе пропорционально - интегрально - дифференциального закона управления и контроллера, выполненного на базе инверсной динамики объекта, реализация процессов обучения которых выполняется с использованием алгоритма прогнозируемой погрешности, и показано, что исходя из необходимости обеспечения заданных характеристик процесса в системе, более перспективным является пропорционально - интегрально - дифференциальный контроллер, поскольку в системе с использованием такого контроллера с достаточно высокой точностью осуществляется отслеживание регулируемой величины за выходной величиной эталона. Результаты моделирования систем управления с использованием синтезированных контроллеров свидетельствуют о целесообразности применения динамических нейронных сетей для управления процессами в линейных и нелинейных объектах. The nature of nonlinearities in the objects of control particularly in the drives of robotic systems as dynamic objects of the second order is analyzed and shown that under the influence of some loads the mathematical model of electric is nonlinear and its linearization leads to disregard factors that significantly affect the dynamics of the electric drive. Aspects of controllers construction using root hodograph and frequency characteristics methods have been considered which include the location of the dominant roots of the characteristic equation of the closed-loop system in a given area of the complex plane of the roots or the desired form of frequency response of the open-loop system. It is shown that controllers which are built using these methods in the process of system work do not provide full adequacy between the values of specified and actual controlled variables of nonlinear control objects. An application of neural controllers promise the best prospects. We consider features of construction of static and dynamic neural networks and their mathematical models carried the review of functions of activation neurons and feasibility of using gradient algorithms including the algorithm Levenberg - Marquardt for training dynamic neural networks. The possibility of using dynamic neural networks for the identification of objects that are described by linear and nonlinear differential equations of second order is investigated, the ways of forming input and output sequences which are used for training dynamic neural networks and simulated emulators of objects that are made on the basis of synthesized neural networks are analyzed. As an alternative to these methods of synthesis of controller the new approach is suggested, the essence of which is the using of a given sample, to which boils down the system. Level of approximation of the synthesized system to the standard defined by the minimum of standard deviation between the output values and the system. It is shown that the implementation of this approach is the most effective use of the ideology of dynamic neural networks and controllers that are made based on them provide high dynamic performance and accuracy. The peculiarities of constructing of a control system using adaptive neural controller based on proportional-integral-differential control law and the controller made on the basis of inverse dynamics of object, implementation of processes of learning of which is based on the algorithm of predicted error are analyzed, it is shown that taking into account the providing of given characteristics of the process in the system much more promising is the proportional-integral-differential controller because the system with its use provides higher accuracy for tracking of controlled variable by output value of standard. Simulation results of control systems using synthesized controllers demonstrate the feasibility of dynamic neural networks for control of processes in linear and nonlinear objects.Item Аналіз дискретних функцій та синтез логічних схем у штучному нейробазисі(Національний університет "Львівська політехніка", 2013) Гече, Федір ЕлемировичДисертаційна робота присвячена питанням перевірки реалізовності бульових та багатозначних логічних функцій одним нейронним елементом із дискретними функціями активації, розробки методів і алгоритмів синтезу нейронних елементів над різними полями і синтезу із цих елементів нейромереж для класифікації та розпізнавання бінарних сигналів і зображень на основі властивостей матриць толерантності, теорії спектрального аналізу дискретних функцій та - розкладу множин бульових векторів. Побудований ефективний метод синтезу цілочислових нейронних елементів з великим та надвеликим числом входів із пороговою функцією активації та синтезу логічних схем із цих елементів. Отримано ряд необхідних і достатніх умов належності бульових функцій до класу нейрофункцій, розроблено методи синтезу узагальнених нейронних елементів як з бульовими так і з багатозначними функціями активації, а також описано інваріантні операції над дискретними функціями, що реалізуються одним нейронним елементом. Розроблено методи й алгоритми представлення двовимірних бінарних зображень у нейробазисі та у просторі інформаційних векторів. На основі властивостей функціоналів “схожості” та “відмінності” - фрагментів бінарних зображень встановлено їх ідентичність у просторі інформаційних векторів і розроблено різні методи їх розпізнавання. На основі розроблених методів, моделей і алгоритмів спроектовано і програмно реалізовано синтез оптимальних цілочислових нейронних елементів із пороговими функціями активації та синтез логічних схем із цілочислових нейронних елементів для класифікації і розпізнавання бінарних сигналів та зображень. The thesis is devoted to the verification of completion of Boolean multivalued logical functions of a single neuron element with discrete activation functions, the development of methods and algorithms of the synthesis of neural elements over different fields and synthesis of neural networks from these elements for classification and recognition of binary signals and patterns based on properties of matrices of tolerance, the theory of characters group, the theory of spectral analysis of discrete functions and expansions p-sets of Boolean vectors. An efficient algorithm of the synthesis of integer-weighted neural elements with a threshold activation function and synthesis of logical circuits of these elements with a large number of inputs is developed. A series of necessary and sufficient conditions of Boolean functions proving their membership to neural functions is discovered. Methods of synthesis of a generalized neural element with both Boolean and multivalued activation functions are developed, also invariant operations on discrete functions that are implemented on a single neuronal cell are described. The methods and algorithms of two-dimensional representation of binary images in neural basis and in the space of information vectors are developed. Based on the functional properties of the "similarity" and "differences" p- pieces of binary image their identity in the space of information vectors are determined and different algorithms for their recognition are established. On the basis of the developed methods, models and algorithms synthesis of optimal integral neural elements with threshold activation functions are developed. Also a synthesis of logical circuits on base of neural elements is developed for the classification and recognition of the binary signals and images. Диссертационная работа посвящена вопросам проверки реализуемости булевых и многозначных логических функций на одном нейронном элементе с дискретными функциями активации, разработке методов и алгоритмов синтеза нейронных элементов над разными полями и синтеза нейросетей из этих элементов для классификации, распознавании бинарных сигналов и изображений на основе свойств матриц толерантности, теории характеров груп, теории спектрального анализа дискретных функций и - разложений множеств булевых векторов. Построен эффективный метод синтеза целочисленных нейронных элементов с пороговой функцией активации и синтеза логических схем из этих элементов. Получен ряд необходимых и достаточных условий принадлежности булевых функций к классу нейрофункций, разработаны методы синтеза обобщенных нейронных элементов как с булевыми так и многозначными функциями активации, а также описаны инвариантные операции над дискретными функциями, которые реализуются на одном нейронном элементе. В работе решена актуальная научно-прикладная проблема синтеза целочисленных нейронных элементов с пороговыми функциями активации и синтеза нейросетей из этих элементов для решения задач классификации и распознавании бинарных и многоградационных изображений, развита спектральная теория синтеза комбинационных схем из одного нейронного элемента и сумматоров по модулю 2, установлены новые алгебраические свойства булевых функций, которые реализуются на одном нейронном элементе с пороговой функцией активации, на языке характеристических векторов булевых функций относительно выбранной системы характеров групп, на которых задаются булевые функции, установлены критерии реализуемости функций алгебры логики на одном нейронном элементе с обобщенными пороговыми функциями активации, разработаны методы синтеза многозначных нейронных элементов над полем Галуа. Разработанный в диссертационной работе метод матриц толерантности для синтеза одного нейронного элемента и синтеза нейросетей из этих элементов может быть использован и в том случае, когда известные методы практически не могут быть использованы из-за большое количество входов нейронных элементов. Применение нейронных элементов над конечным полем Галуа и обобщенных целочисленных нейронных элементов с пороговыми и дискретными функциями активации при синтезе нейросетевых схем для реализации требуемого отображения позволяют существенно улучшить некоторые параметры нейросети, например, уменшить количество нейронних элементов в сети за счет больших функциональных возможностей этих элементов, увеличить надежность функционирования сети за счет целочисленных нейронных элементов и т.д. Разработаны методы и алгоритмы представления двумерных бинарных изображений в нейробазисе и в пространстве информационных векторов. На основе свойств функционалов "сходства" и "отличия" - фрагментов бинарных изображений установлена их идентичность в пространстве информационных векторов и построены методы их распознавания. Показано, что произвольное двумерное бинарное изображение однозначно представляется упорядоченной последовательностью - фрагментов относительно выбранной системы точек разложений, которые кодируются соответствующими информационными векторами, и эти - фрагменты являются характерными признаками при построении методов распознавания изображений. На основе разработанных методов, моделей и алгоритмов спроектирован и программно реализован синтез оптимальных целочисленных нейронных элементов с пороговыми функциями активации и синтез логических схем из целочисленных нейроэлементов для классификации и распознавании бинарных сигналов и изображений.Item Математичне та лінгвістичне забезпечення автоматизації написання програм восьмирозрядних мікроконтролерів(Національний університет "Львівська політехніка", 2012) Малий, Олександр ЮрійовичДисертацію присвячено подальшому розвитку математичного та алгоритмічного забезпечення автоматизації написання програм мікроконтролерів (МК), опису мікроконтролерів як технічних об’єктів у САПР радіоелектронних пристроїв. Знайшли подальший розвиток математичні моделі й методи автоматизації програмування. Запропоновані в роботі розширення мови УАМПМ дають змогу моделювати властивості будь-яких розповсюджених мов програмування мікроконтролерів, тим самим створюється більш конструктивна основа для здійснення оптимізуючих перетворень програмних моделей МК. Розроблена модель опису мікроконтролеру з урахуванням як програмних, так і апаратних особливостей зі збереженням чіткого взаємозв'язку між ними. Розроблений метод перетворення програм проміжною мовою УАМПМ, на відміну від відомих у теорії компіляції методів оптимізуючих перетворень програм, що працюють над графами потоків керування, дозволяє одержувати програмний продукт вихідною мовою програмування будь-якого мікроконтролеру описаного в базі системи. Розроблені методи оптимізації відрізняються від відомих тим, що використовують у якості вхідних даних вхідну мову програмування, яка має однакову структуру для всіх видів мікроконтролерів. Розроблено програмний комплекс автоматизації написання програм мікроконтролерів для радіоелектронних пристроїв на їх основі. Основні результати роботи впроваджено на промислових підприємствах при проектуванні радіоелектронних пристроїв, для проведення науково-дослідних робіт та в навчальний процес.Диссертация посвящена дальнейшему развитию математического и алгоритмического обеспечения автоматизации написания программ микроконтроллеров, описания микроконтроллеров как технических объектов в САПР радиоэлектронных устройств. Проведен анализ устройств на основе микроконтроллеров, возможностей современных САПР при проектировании и отладке программ микроконтроллеров, методов и средств автоматизации разработки программ, а также методов и моделей описания микропроцессорных устройств. В диссертационной работе разработана общая математическая модель микроконтроллеров, которая позволяет описывать любой тип микроконтроллеров в независимости от производителя и на ее основе разработан метод описания функционального состава микроконтроллеров, что позволит определить структуру микроконтроллеров различных типов. Разработан унифицированный язык (УАЯПМ) для описания функционирования микроконтроллеров, периферийных устройств, встроенных в микроконтроллеры и радиоэлектронных устройств на основе микроконтроллеров. Разработана модель описания функционального состава микрокотроллеров, основанный на математической модели микроконтроллеров, и представляет собой структуру данных с плавающей длиной, что позволяет проводить разработку информационного обеспечения в виде баз данных для САПР микроконтроллеров. Разработана модель описания системы команд восьмиразрядных микроконтроллеров на основе УАЯПМ, что позволяет описывать наборы инструкций и их влияние на аппаратное обеспечение микроконтроллера. Разработан метод описания инженерных задач при проектировании радиоэлектронных устройств на основе микроконтроллеров, что позволяет упростить процесс составления технического задания для систем автоматизации написания программ микроконтроллеров. Разработан алгоритм автоматизированного выбора микроконтроллера, основанный на десяти критериях, которые учитывают как технические так, и экономические показатели, что позволяет выбирать оптимальный с точки зрения быстродействия при заданном наборе встроенной периферии микроконтроллер с минимальной стоимостью из базы данных САПР. Разработан метод автоматизации создания программ микроконтроллеров на основе введенного пользователем алгоритма работы проектируемого радиоэлектронного устройства и используя теорию трансляции, что позволит повысить скорость написания программного кода управляющего микроконтроллера от 2 до 15 раз в зависимости от сложности поставленной инженерной задачи. Разработано базовое программное обеспечение для автоматизации написания программ микроконтроллеров и алгоритм его применения и проведен сравнительный анализ результатов, полученных благодаря ему результатам написания программ непосредственно программистами без использования автоматизации. Основные результаты работы внедрены на промышленных предприятиях при проектировании радиоэлектронных приборов, для проведения научно-исследовательских работ и в учебный процесс. The disertation is devoted to the further development of mathematical and algorithmic software automation writing programs of microcontrollers, microcontrollers describe how technical objects in CAD of electronic devices. Found a further development of mathematical models and methods of automatic programming. The suggested language extensions UALPM allow you to simulate the properties of any common programming languages microcontrollers, thus creating a more constructive basis for optimizing transformations of program models MC. The model describes the microcontroller including both software and hardware features while maintaining a clear relationship between them. The developed method of Programs intermediate language UALPM, unlike famous theory of compilation methods optimizing transformations applications running on control flow graphs, can receive software source language programming any microcontroller described in a system. The methods of optimization are different from the known fact that using as input the input programming language that has the same structure for all types of microcontrollers. A program complex automation of programming microcontrollers for electronic devices based on them. The main results are implemented at industrial enterprises in the design of electronic devices, for scientific research and educational process.Item Аналіз і синтез зображень на основі теорії алгебро-топологічних структур(Національний університет "Львівська політехніка", 2012) Березький, Олег МиколайовичДисертаційна робота присвячена питанням розробки методів і алгоритмів аналізу та синтезу симетричних й асиметричних зображень на основі теорії алгебричних та топологічних структур і розв’язанню задач аналізу та синтезу біомедичних зображень та зображень-орнаментів. Вирішено актуальну науково-прикладну проблему аналізу та синтезу зображень: розвинуто теоретичні засади аналізу та синтезу зображень, на базі яких розроблено моделі та методи аналізу і синтезу симетричних та асиметричних зображень, методи й алгоритми опису та перетворення контурів і областей зображень, методи й структури апаратного синтезу зображень, створено ефективні програмні засоби аналізу та синтезу зображень. Проаналізовано основні переваги та недоліки методів і алгоритмів аналізу та синтезу зображень. Розвинуто теоретичні основи аналізу та синтезу зображень, які базуються на теорії алгебро-топологічних структур. Розроблено методи й алгоритми аналізу та синтезу симетричних зображень, які ґрунтуються на кристалографічних групах смуги та площини. Створено методи й алгоритми опису та синтезу асиметричних зображень на основі використання моделей опису симетричних зображень з подальшим спотворенням їхніх породжуючих перетворень. Розроблено методи й алгоритми аналізу симетричних та асиметричних зображень, метод і алгоритми перетворення контурів та областей зображень у топологічному просторі, що базуються на використанні скелетів зображень, і метод та алгоритми перетворення контурів і областей зображень в афінному просторі. Створено апаратні структури для задач синтезу: множення матриці на вектор та матриці на матрицю. На основі розроблених методів, моделей і алгоритмів спроектовано і програмно реалізовано системи для аналізу та синтезу біомедичних зображень і зображень-орнаментів. The thesis is devoted to the questions of development of methods and algorithms of symmetric and asymmetric image analysis and synthesis on the basis of algebraic and topological structures theory and solution of problems biomedical image and image-patterns analysis and synthesis. The scientific and technical issue of the day of image analysis and synthesis is solved: there are developed theoretical principles of image analysis and synthesis, which models and methods of analysis and synthesis of symmetric image and asymmetric, methods and algorithms of description and transformation of image contours and areas, methods and structures of image hardware synthesis; the effective programmatic tools of image analysis and synthesis are created. Basic advantages and drawbacks of methods and algorithms of image analysis and synthesis are analyzed. Theoretical bases of image analysis and synthesis, which are based on the theory of algebraic- topological structures, are improved. Methods and algorithms of analysis and synthesis of symmetric image, which are based on the crystallographic groups of stripe and plane, are built. Methods and algorithms of description and synthesis of asymmetric image are created on the basis of the models use of description of symmetric image with subsequent distortion their generating transformations. Methods and algorithms of analysis symmetric image and asymmetric, method and algorithms of image contours and areas transformation in topology space, which are based on the use of image skeletons, and method and algorithms of image contours and areas transformation in affine space are created. Hardware structures are created for the synthesis tasks: multiplication of matrix on a vector and matrices on a matrix. On the basis of the developed methods, models and algorithms, it is projected and programmatically realized the systems for an analysis and synthesis of biomedical image and image-patterns. Развитие информатики и вычислительной техники привело к появлению искусственного интеллекта, одной из основных задач которого есть обработка визуальной информации. Широкое распространение данной информации требует разработки методов, алгоритмов и программно-аппаратных средств для систем компьютерного распознавания и синтеза зрительных образов. Задачи распознавания изображений стали актуальными в системах компьютерного зрения. Компьютерная графика распространилась благодаря развитию интернет-технологий, процессам визуализации в искусстве, науке и технике. На данный момент, разработан ряд методов и алгоритмов анализа и синтеза изображений, которые основываются на разных теоретических принципах. Поиск общих теоретических платформ для синтеза и анализа изображений определенных классов является научной научно-технической проблемой. Диссертационная работа посвящена вопросам разработки методов, алгоритмов и программно-аппаратных средств анализа, синтеза и описания симметричных и асимметричных изображений на основе теории алгебро-топологических структур. В работе решена актуальная научно-прикладная проблема: развита теория анализа и синтеза изображений на базе алгебро-топологических структур. На основе этого разработаны методы, модели и алгоритмы анализа и синтеза симметричных и асимметричных изображений, методы и алгоритмы описания и преобразования контуров и областей изображений в топологическом и аффинном пространствах, а также методы и структуры аппаратного синтеза изображений и эффективные программные средства анализа и синтеза биомедицинских изображений и изображений-орнаментов. Проанализированы программные средства синтеза симметричных и фрактальных изображений, показаны их преимущества и недостатки. Осуществлен анализ классов изображений – орнаментов и биомедицинских изображений. Орнаменты по своей структуре являются симметричными изображениями и владеют пространственной избыточностью, а биомедицинские изображения – асимметричными. Исследованы подходы к синтезу изображений, определено, что современным является процедурный подход. Проанализированы методы и алгоритмы анализа изображений. Обосновано, что перспективными методами анализа изображений-орнаментов и биомедицинских изображений есть структурные методы, которые базируются на теории кристаллографических групп. Развита теория синтеза и анализа изображений, которая базируется на абстрактных и кристаллографических группах. Методы и алгоритмы синтеза симметричных изображений построены на группах симметрии полосы и плоскости. Разработан метод синтеза симметричных изображений, который заключается в синтезе элементарного рисунка, раппорта и трансляций раппорта. Для представления элементарных изображений в растровой форме предложен язык описания изображений. Доказана теорема о минимальном базисе операций над непроизводными элементами языка. Осуществлен фрактальный синтез контура элементарного рисунка на основе множеств Жюлиа и его текстуры, используя шум Перлина. Базируясь на порождающих преобразованиях кристаллографических групп, выведены матричные модели симметричных изображений на полосе и плоскости. В работе предложен метод и алгоритмы описания и синтеза асимметричных изображений, для их создания использованы модели описания симметричных изображений с последующим искажением их порождающих преобразований. Разработан обобщенный алгоритм синтеза изображений. Осуществлена классификация асимметричных изображений. Выведены уравнения для разных видов асимметричных изображений. Проведена классификация функций искажения и показано, что они образуют группы. Получено уравнение асимметричного изображения, используя уравнения симметричного и функции искажения. Получены выражения для оценки коэффициентов архивирования симметричных изображений. Произведено описание контуров полиномами второй и третьей степеней в локальной и глобальной системах координат. Предложены методы и алгоритмы преобразования контуров и областей изображений в аффинном и топологическом пространствах. Разработан метод и алгоритмы преобразования контуров и областей изображений в топологическом пространстве на основе использования скелетов изображений. Осуществлено разработку метода и алгоритмов преобразования типа “область – область” для областей с кусочно-линейными аппроксимированными контурами на основе приведения неизоморфных к изоморфным скелетам. Предложены методы и алгоритмы анализа симметричных изображений в растровой и векторной форме для определения структурных составляющих симметричного изображения: раппорта и элементарного рисунка. Получены уравнения симметрирования для базовых геометрических преобразований, на основе которых осуществлено симметрирование асимметрических изображений и приведение их к известным группам полосы и плоскости. Созданы аппаратные структуры для умножения матрицы на матрицу и матрицы на вектор. Осуществлена аппаратная реализация алгоритмов умножения матрицы на вектор и умножение матрицы на матрицу на основе программируемой логической матрицы серии Spartan 3 и приведены VHDL- модели перемножения матриц порождающих преобразований. На основе предложенных методов, моделей и алгоритмов созданы компьютерные системы для синтеза изображений-орнаментов (генератор симметричных изображений) и анализа биомедицинских изображений (информационный видеоскоп сверхвысокой разрешающей способности для исследования запрограммированной смерти клеток и информационно-аналитическая система анализа и диагностирования опухольных клеток на основе анализа их изображений).Item Математичне моделювання та оптимізація потоків газу в газотранспортних системах(Національний університет "Львівська політехніка", 2009) Притула, Назар МирославовичУ роботі вирішено науково-прикладну задачу: розробка моделей, методів, алгоритмів розрахунку і оптимізації режимів роботи газотранспортних систем (ГТС). Розроблено комплекс обґрунтованих математичних моделей і методів, які забезпечили розрахунок параметрів газопотоків в складних газотранспортних системах. Точність розрахунку забезпечується використанням: побудованих математичних моделей із зосередженими параметрами точність яких в діапазоні реальних змін газодинамічних параметрів співмірна з точністю моделей із розподіленими параметрами; моделей з розподіленими параметрами і чисельних методів їх розрахунку для мереж газопроводів з суттєвою зміною профілю траси; системи ідентифікації параметрів газодинамічного стану об’єктів ГТС. Розроблений метод розрахунку параметрів газопотоків не залежить від виду моделей об’єктів газотранспортної системи. Показано, що розроблений метод є збіжним в області реального задання всіх параметрів ГТС незалежно від початкового наближення. При розробці методів оптимізації за енергетичним критерієм запропоновано підходи до оптимізації роботи як окремих об’єктів ГТС так і системи в цілому. В запропонованих підходах принциповим є врахування існування потенціалу оптимізації і обмеженості наявних чи прогнозованих ресурсів для оптимізації. Розроблені в роботі моделі і методи є обґрунтованими за точністю і швидкістю збіжності. Вони лягли в основу розробки програмних комплексів, які в даний час пройшли апробацію в реальних умовах експлуатації і знайшли широке використання в багатьох газотранспортних підприємствах. Диссертация посвящена разработке моделей, методов и алгоритмов для расчета и оптимизации стационарных режимных параметров работы газотранспортных систем (ГТС) сложной структуры. Во вступлении обоснована актуальность темы исследований, показана ее связь с научными планами, программами, освещены научная новизна и задачи исследований, научное и практическое значение полученных результатов, дается общая характеристика работы. Приведена информация об апробации работы, ее внедрении, отмечен личный вклад автора. В первом разделе проведен анализ существующих систем моделирования газотранспортных систем, методов решения задач расчета газодинамических параметров, как отдельных объектов системы, так и системы транспорта газа в целом, рассмотрены основные задачи, возникающие при эксплуатации ГТС. Одним из важных факторов, влияющим на тематику и характер исследований является размерность системы, это десятки тысяч объектов с разнотипными моделями. На основе проделанного анализа выбраны основные направления исследований в области разработки моделей и методов, которые бы удовлетворяли практическим требованиям на адекватность моделей, величину области их применения и скорости сходимости вычислительных методов. Второй раздел посвящен исследованию математических моделей технологических объектов транспорта газа. Подходы, заложены во многие широко используемые программные комплексы для магистральных газопроводов, задействованы из теории инженерных сетей. Указанная теория требует специального аналитического представления связи между узловыми параметрами участка газопровода и расходом по ней. Требуемое представление в общем случае не имеет места. Поэтому основное внимание уделено как анализу существующих, так и разработке новых моделей со свойствами, которые бы удовлетворили пользователей. В этом разделе представлены результаты анализа модели участка газопровода. Предложен один из возможных подходов к построению модели, временная сложность которой соизмерима со сложностью инженерной модели. Для расчета параметров работы многоцеховых компрессорных станций, в зависимости от степени детализации их технологических схем, разработано несколько подходов. Каждый из подходов имеет свою сферу использования. В третьем разделе разработана математическая модель газотранспортных систем. Математической моделью структуры системы служит частично ориентированный без петель не обязательно связный граф. Все объекты графа, владеющие таким свойством как протяженность, представлены в виде ребер (дуг), а все другие его вершинами. Математическая модель системы представлена как совокупность моделей его объектов и условий сопряжения в местах их контакта. Первой основной задачей для ГТС является задача идентификации состояния объектов и параметров его моделей. Предложены подходы решения задач идентификации для линейных участков газопроводов и газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций. Одним из основных результатов раздела является разработка алгоритма построения и решения нелинейной системы контурных уравнений. Предложенный в работе алгоритм из множества заданных условий выбирает те, которые позволяют построить корректно систему уравнений - модель ГТС. Отличительной особенностью разработанного метода решения системы уравнений является его слабая зависимость от начальных условий. В некоторой степени это свойство обеспечивается неградиентностю предложенного метода. Оценена временная сложность метода на решении термогидравлических задач для систем большой размерности, какой является размерность системы УМГ “Киевтрансгаз”. Четвертый раздел посвящен методам оптимизации режимов работы магистральных газопроводов. Решение задач оптимизации усложняется нелинейностью и дискретностью его характеристик, громоздкостью объекта, существованием большого количества разных ограничений. Кроме сказанного, при построении методов оптимизации, нужно учитывать точность: моделей, замеренных данных, идентификации параметров состояния объектов, идентификации режима работы системы, прогнозных параметров и т.д. Все сказанное определяет область неопределенности системы, которая в свою очередь дает возможность оценить возможный потенциал оптимизации. Во многих случаях может оказаться, что область неопределенности значительно больше, чем существующий потенциал оптимизации. Кроме этого в реальных системах для использования потенциала оптимизации может не оказаться необходимых ресурсов. Следует отметить, что на сегодня не существует методов оптимизации, которые бы повсеместно использовались. Применение традиционных подходов к газотранспортным системам не приводят к требуемым результатам. Предложенные в работе методы дают оценку возможного выигрыша при условии выполнения некоторого прогноза. Более эффективными являются методы оптимизации многоцеховых компрессорных станций с разнотипными газоперекачивающими агрегатами ГПА, хотя и в этом случае существует достаточно большая область неопределенности. Показано, что перераспределением потоков газа как между ГПА в отдельном цехе, так и в значительно большей мере между цехами компрессорной станции можно получить существенную экономию топливного газа. Апробация разработанного программного обеспечения прошла успешно во многих газотранспортных предприятиях Украины. In work the scientifically-applied problem is solved: working out of models, methods, algorithms of calculations and optimisation of operating modes of gas-transport systems (GTS). The complex of well-founded mathematical models and methods which have provided calculations of gas-flows parameters in complex gas-transport systems is offered. Accuracy of calculations is provided with use: the constructed mathematical models with the concentrated parameters which accuracy in a range of real changes gas-dynamic parameters is commensurable with accuracy of models with the distributed parameters; models with the distributed parameters and numerical methods of their calculations for networks of gas pipelines with essential change of a profile of a line; systems of identification of parameters gas-dynamic conditions of GTS objects; systems of identification of parameters gas-dynamic conditions of GTS objects. The offered method of calculations of gas-flow parameters does not depend on a kind of objects models of gas-transport system. It is shown that the developed method is converging in the field of the real task of all GTS parameters irrespective of initial approach. By working out of methods of optimisation by power criterion approaches to optimisation of work both separate GTS objects and systems as a whole are offered. In the offered approaches basic there are accounts of existence of potential of optimisation and limitation of cash or predicted resources for optimisation. The models developed in work and methods are proved for accuracy and speed of convergence. They have laid down in a basis of working out of program complexes which have taken place at present approbation in actual practice operation and have found wide use in many gas-transport enterprises.Item Синтез та моделювання дросельних схем газогідродинамічних пристроїв контролю складу речовин(Національний університет "Львівська політехніка", 2008) Матіко, Галина ФедорівнаДисертація присвячена синтезу та моделюванню дросельних схем газогідродинамічних пристроїв контролю складу речовин. В роботі на базі теорії множин вдосконалена методологія опису структур вимірювальних схем газогідродинамічних пристроїв контролю; розроблено правила синтезу і принципи моделювання структур дросельних схем таких пристроїв. Вдосконалено методику визначення функціональних можливостей газогідродинамічних пристроїв контролю складу речовин, побудованих на різних дросельних вимірювальних схемах. Синтезовано структури та розроблено математичні моделі газогідродинамічних пристроїв контролю на складених дроселях. Вирішено задачі синтезу та проектування газодинамічних дросельних пристроїв метрологічного забезпечення газоаналітичної апаратури, зокрема на базі теорії чисел розроблено нові методики для знаходження кількості та складу різних газових сумішей на виході дросельного синтезатора, що дозволяють оцінити функціональні можливості синтезаторів газових сумішей. Розроблено методику знаходження необхідної кількості дроселів в каналах компонентів синтезатора при відомому діапазоні вимірювання аналізатора (для бінарної суміші). Вищевказані результати дисертаційної роботи дають змогу синтезувати нові пристрої контролю складу речовин та пристрої метрологічного забезпечення із розширеними функціональними можливостями і таким чином розширюють область застосування газогідродинамічного методу. Диссертация посвящена синтезу и моделированию дроссельных схем газогидродинамических устройств контроля состава веществ. В работе на базе теории множеств усовершенствована методология описания структуры измерительных схем газогидродинамических устройств контроля, разработаны правила синтеза и принципы моделирования структур дроссельных схем таких устройств. Усовершенствована методика определения функциональных возможностей газогидродинамических устройств контроля состава веществ, построенных на разных дроссельных измерительных схемах. Синтезировано структуры и разработано математические модели газогидродинамических устройств контроля на составных дросселях. Решены задачи синтеза и проектирования газогидродинамических дроссельных устройств метрологического обеспечения газоаналитической аппаратуры, в частности на базе теории чисел разработаны новые методики расчета количества и состава газовых смесей на выходе дроссельного синтезатора, которые позволяют оценить функциональные возможности синтезаторов газовых смесей. Разработана методика расчета необходимого количества дросселей в каналах компонентов синтезатора при известном диапазоне измерения анализатора (для бинарной смеси). Вышеуказанные результаты диссертации дают возможность синтезировать новые устройства контроля состава веществ и устройства метрологического обеспечения с расширенными функциональными возможностями и таким образом расширяют область применения газогидродинамического метода. The dissertation is devoted to synthesis and modeling of throttling schemes of gashydrodynamic devices for substance composition control. As a result of investigations there is solved an important scientific-technical problem in the thesis namely principles of modeling and synthesis of gashydrodynamic device throttling schemes for measuring of technological parameters and control of substance composition are developed, new schemes of devices for substance composition control and devices for gas-analyzer metrological assurance with expanded functional capabilities are synthesized and in that way a range of application of gashydrodynamic method is widened. In the paper the methodology of description of structure of measuring schemes is improved on the basis of set theory by means of amplifying with new concepts of ordered sets and their transformation rules with the purpose of its using for synthesis of throttling schemes of gashydrodynamic control devices. Rules of synthesis of throttling scheme structures of gashydrodynamic devices for substance composition control are developed namely: when – element set of sorts of initial throttle elements is known we can find a set of all throttling scheme structures using amalgamation of sets (corteges) of throttles made by serial connection and operation of direct Cartesian product of sets and sets (ranks) of throttles made by parallel connection and operation of indirect product of sets. Thus it is possible to synthesize new throttling scheme structures in order to build control devices with expanded functional capabilities. Generalized models of gashydrodynamic control devices are developed using such concepts as constructive, empiric and parametric complexes of throttling schemes and measuring substance. On their basis it is possible to analyze the dependence of scheme functional capabilities on throttling scheme structure, type and number of throttle elements, substance type and to solve the problem of structure-parametric optimization of gashydrodynamic control devices. Foundations of building of gashydrodynamic control and measuring devices for measuring of various technological parameters are developed particularly at one, two, three and four throttle elements. New scheme of gashydrodynamic throttle devices for substance composition control with expanded functional capabilities are proposed and in that way a range of application of gashydrodynamic method is widened. A mathematical apparatus for description and synthesis of gasdynamic devices for gas-analyzer metrological assurance is developed on the basis of theory of number. A new analytical dependence for calculation of number of different gas mixtures at output of throttle synthesizer is proposed using the Mebius function. A method of determination of gas mixture composition at output of throttle synthesizer is developed using Euclid algorithm and a method of coprime numbers searching. They allow assessing functional capabilities of gas mixture synthesizers. On the basis of theory of number a method of determination of necessary number of throttles at component channels of synthesizer is developed (for binary mixture) when it is known an analyzer measurement range. An algorithm to automate the process of gasdynamic synthesizers designing is developed. Schemes of gasdynamic synthesizers are developed on the basis of which company “Techprylad” (Lviv) produced the synthesizers of gas mixtures “oxygen+nitrogen” to check analyzers of oxygen in smoke fumes at thermoelectric power stations and the synthesizers of gas mixtures “methane+air” to check analyzers and signaling devices of methane in air at mines.Item Прикладна програмна система оцінювання знань для комп’ютерного тестування(Національний університет "Львівська політехніка", 2008) Чабан, Ксенія ОлегівнаДисертаційна робота присвячена розв'язанню наукової задачі дослідження та розроблення математичного та програмного забезпечення прикладних процедур комп’ютерного оцінювання знань для системи незалежного комп’ютерного тестування з технічних дисциплін для підвищення достовірності та забезпечення об’єктивності оцінки результатів навчання. Синтезовано й мінімізовано алгоритми процедур оцінювання розв’язання задач із цифровими, бінарними, словесними та вибірковими відповідями, що розширюють можливості систем бланкового тестування й підвищують точність оцінювання результатів навчання, а також зменшують ймовірність вгадування відповідей і уможливлюють створення тестів для контролю рівня знань з широкого кола технічних дисциплін. Розроблено математичне забезпечення процедури оцінювання відносного рівня знань студентів (рейтингу), що забезпечує адаптування процесу навчання відповідно до індивідуальних можливостей студента, спонукаючи його до систематичної і самостійної роботи. Реалізовано апаратно-програмний комплекс комп’ютерного тестування з технічних дисциплін із використанням розробленого математичного та програмного забезпечення, що підвищило рівень формалізації процесу та забезпечило перевірку й оцінювання відповідей у режимі реального часу. Аналіз одержаних статистичних результатів на прикладі дисципліни "Цифрова обробка сигналів" переконливо свідчить про ефективність і об’єктивність систем незалежного комп’ютерного тестування для контролю знань. Диссертационная работа посвящена решению научной задачи построения математического и программного обеспечения прикладных процедур оценивания при компьютерном тестировании студентов по техническим дисциплинам для повышения достоверности и объективности результатов обучения. Для предметов этого цикла (математика, физика, теория электрических кругов, электродинамика, цифровая обработка сигналов, теория связи, теоретическая механика, сопротивление материалов и т.п.) характерное наличие логики построения дисциплины, которая разрешает формализовать решения поставленной задачи. Для решения поставленных задач использованы теория тестирования, эвристические методы анализа, алгебра алгоритмов, математическая статистика и корреляционный анализ для оценивания результатов использования разработанного математического обеспечения в реальном учебном процессе. Синтезированы и минимизированы алгоритмы процедур оценивания решения задач с цифровыми, бинарными, словесными и выборочными ответами, которые расширяют возможности систем бланкового тестирования и повышают точность оценивания результатов обучения, а также уменьшают вероятность угадывания ответов, что позволяет создавать тесты для контроля уровня знаний по техническим дисциплинам. Разработан алгоритм процедуры рейтингового тестирования, который способствует росту мотивации студентов к учебе, побуждает к систематической и самостоятельной работе. Математическое обеспечение процедур оценивания знаний программно реализовано в системе независимого компьютерного тестирования, что повысило уровень формализации и автоматизации процесса компьютерного тестирования в режиме реального времени. Компьютерные системы независимого тестирования, оснащенные соответственно разработанным математическим и программным обеспечением, позволяют обеспечить единый и объективный подход не только при оценивании текущих результатов обучения, но и при тестировании абитуриентов. Разработка и внедрение таких систем требует соответствующего развития и усовершенствования математического и программного обеспечения процедур оценивания при компьютерном тестировании для повышения достоверности и объективности результатов контроля знаний. На основе созданных процедур оценивания знаний, инструментальных средств получила дальнейшее развитие технология компьютерного тестирования. Получены достоверные статистические результаты использования компьютерного тестирования в учебном процессе на кафедре "Телекоммуникации" Национального университета "Львовская политехника" по дисциплинам "Цифровая обработка сигналов", "Математические задачи телекоммуникационных систем и сетей", "Электродинамика информационных систем". The Ph.D. thesis is dedicated to the decision of the scientific problem with creation and research mathematical and software support of procedures of evaluation knowledge for the system of independent computer testing from technical disciplines. Algorithms of procedures of evaluation the tasks decision are synthesized and minimized with digital, binary, verbal answers, that expands possibilities of the systems entry form testing, increases an accuracy of evaluation of outcomes of studies, prevents attempts of guessing answers, does possible creation of tests for the control of knowledge level on a wide range of technical disciplines. The mathematical support of an evaluation procedure of relative students level knowledge (rating) is developed, that allows to adapt the process of studies in accordance with individual possibilities of student, inducing him to regular and independent work. The mathematical suport of an evaluation procedures of knowledge is programmatic realized in the system of independent computer testing, which has raised formalisation level, automated process of computer testing and verification and estimation the answers in real-time mode. The analysis of the received statistical results on a discipline example "Digital processing of signals " convincingly testifies to efficiency and objectivity the systems of the independent computer testing for the control of knowledge.Item Математична модель тепломасообмінних і деформаційних процесів під час пресування деревностружкових плит(Національний університет "Львівська політехніка", 2008) Петрів, Оксана МиколаївнаДисертація присвячена розв’язанню наукової задачі побудови математичної моделі тепломасоперенесення та реологічної поведінки деревностружкової плити під час пресування. На основі базових рівнянь термодинаміки синтезовано математичну модель тепломасоперенесення, яка на відміну від інших враховує анізотропію теплофізичних властивостей матеріалу, кінетику тверднення клею та особливості теплообміну на зовнішніх поверхнях плити. Встановлено закономірності впливу тепломасоперенесення на реологічну поведінку плити і на їх основі виведено залежність, що пов’язує деформацію деревностружкової плити зі зміною її температури та вологості. Для моделювання напружень вперше використано реологічні характеристики деревностружкової плити як функції основних теплофізичних величин. Розроблено алгоритм оптимізації технологічних режимів пресування, який визначає функцію регулювання тиску преса у циклі пресування, що забезпечує зменшення тиску парогазової суміші в плиті і зниження ризику руйнування деревностружкових плит під час розкриття плит преса. Диссертация посвящена построению математической модели тепломасообмена и реологического поведения древесностружечной плиты во время прессования. На основании базовых уравнений термодинамики синтезировано математическую модель тепломассопереноса во время прессования древесностружечной плиты, которая в отличие от других учитывает анизотропию теплофизических свойств композита, кинетику отверждения клея. Все параметры математической модели являются функциями основных теплофизических величин. Заданы начальные и граничные условия, которые учитывают особенности теплообмена внешних поверхностей плиты. Автором выведена зависимость для определения деформации древесно - стружечной плиты с учетом, что данный композит является материалом со стохастически расположенными неоднородностями, поэтому деформация материала рассматривается как случайная величина, значение которой в каждой точке зависит от ее размещения. Для определения напряжения в древесностружечной плите выведена зависимость, в которой реологические характеристики материала зависят от температуры и влажности композита. Для численной реализации математической модели тепломасопереноса применен разностный метод (его неявная схема), а также разработан пакет прикладных программ. На основании полученных численных результатов установлены закономерности влияния технологических параметров и режимов прессования на тепломассоперенос, а также деформацию и напряжение древесностружечной плиты во время прессования. Для подтверждения адекватности модели экспериментально определено временное изменение температуры древесностружечной плиты во время прессования. На основании сравнения результатов эксперимента и расчетных данных, используя известные из научной литературы данные, сделано вывод, что представленная в диссертации модель с удовлетворительной точностью (со сходимостью 16,8%), отображает исследуемые процессы. Базируясь на установленных закономерностях и расчетных данных, разработан алгоритм оптимизации режимов прессования, применение которого для изготовления древесностружечных плит уменьшит риск разрушения плиты за счет снижения давления парогазовой смеси в средине цикла прессования. The thesis is devoted to solving of scientific problem on mathematical model construction of heat-mass-transfer and rheological behaviour of particleboard under pressing. Based on fundamental equations of thermodynamics, the mathematical model has been synthesized, which takes into account of anisotropy of thermalphysic properties of material, kinetics of glue hardening and specificity of heat exchange on external surfaces of board. The regularities of heat-mass-transfer influence on rheological behaviour of particleboard were determined. On this base, the relation between particleboard deformation and changing of its temperature and humidity was derived. For the first time, the rheological characteristics of particleboard as function of basic thermalphysic parameters were used for modelling of stresses. The algorithm of optimization of technological regimes of pressing was developed. It defines the function of pressure regulation in pressing cycle that provides the decreasing of gas-vapor mixture pressure and decreasing of fracture risk of particleboard under opening of press plates.