Автореферати

Постійний URI для цієї колекції

https://openarchive.nure.ua/handle/document/18

Перегляд

Зараз показано 1 - 20 з 64

Плазмонні резонанси складних наноструктур
(2012) Ілляшенко, Л. М.
В роботі досліджені особливості поширення, розсіювання та поглинання електромагнітних хвиль в нових нанотехнологічних структурах для створення сучасних оптичних приладів та пристроїв, принцип дії яких будується на використанні плазмонних резонансів, а також взаємодії електромагнітних полів діелектричних, напівпровідникових та плазмонних структурних елементів. Зроблено висновок про необхідність створення спектральних методів граничних інтегральних рівнянь для обчислення характеристик дальнього та ближнього електромагнітного поля в широкій смузі довжин хвиль збудження в залежності від геометричних та матеріальних параметрів кожного компоненту наносистем та їх структурних особливостей. На основі спектрального методу Фур'є-Гальоркіна розроблені чисельно-аналітичні схеми, що реалізовані у прикладних програмах, та дозволили розв'язати зазначені актуальні задачі та чисельно обґрунтувати експоненціальну збіжність розв'язку. This thesis is devoted to study of electromagnetic wave propagation, scattering and absorption in new nanotechnological structures for design of novel optical devices. This research is driven by the desire of optical device miniaturization exploiting plasmon resonances and various coupling induced effects for electromagnetic fields of their structural details, including dielectric, semiconductors and plasmonic nanoparticles. To solve challenging problems, conclusions about needs to develop new Spectral Boundary Integral Equation (BIE) methods for efficient calculations of far- and near-field characteristics in wide spectrum of electromagnetic wavelengths are made after the review of literature. Development of new spectral Fourier-Galerkin algorithms and their implementation in novel numerical simulation tool is conducted. All possible geometrical configurations of plasmonic nanorods, including periodic and aperiodic structures of homogeneous and layered nanoparticles are considered based on the same approach, that lead to solving the Maxwell's equations with material properties presented by frequency dependent complex valued dielectric permittivity. Novel technique of parameterization for boundaries to be used in conjunction with spectral Fourier methods is invented. The use of parameterizations allows converting the BIE along arbitrary curve to BIE over a circle, so that Fourier harmonics provide basis for their discretization. It also permits regularization of integral kernels using a singularity subtraction technique, leading to integrals with smooth kernels to be evaluated by Fast Fourier Transforms (FFT). These techniques also convert all equations to the Fredholm equations of the second kind for which a numerical stability is guaranteed. Exponential convergence rate of results is proved. Therefore, all algorithms developed in this work may be seen as FFT enhanced spectral Fourier Galerkin methods for parameterized BIE with singularity subtraction. Code validation was done through the comparison with results of BEM, presented in literature, and numerical results for testing cases obtained with FEM, FDTD, MAS and MMP, that were also validated through the comparison with results of experimental research. The set of numerical experiments clearly demonstrates performances of developed BIE tool, that allows to solve a lot of new challenging problems. The dependence of resonating wavelength on various parameters, including shape, size, material properties and coupling induced properties of nanodetails, such as interparticle distance, orientation, and position of the light source in novel configurations was found. This permits adjusting the mentioned above parameters in the most beneficial way to make it possible to build novel devices with dramatically improved performance covering a wide range of desired properties.
Аналіз сигналів на базі перетворень Вігнера та Чої-Вільямса в методах дистанційного радіозондування геокосмосу
(2012) Вишнівецький, О. В.
В дисертації розроблені методи підвищення інформативності дистанційного радіозондування, що використовуються у фізиці геокосмосу та космічній радіофізиці, шляхом застосування для аналізу та обробки сигналів нелінійних перетворень Вігнера (ПВ) та Чої-Вільямса (ПЧВ). Це дозволило суттєво уточнити часо-частотну структуру та фізичні параметри ряду збурень, що виникають у геокосмосі під впливом потужних нестаціонарних джерел енерговиділення, зокрема, вибухів вулканів, сонячних спалахів тощо. Робота є одним з етапів фундаментальних досліджень надскладних процесів у відкритих нелінійних динамічних системах Земля - атмосфера - іоносфера - магнітосфера та Сонце - міжпланетне середовище - магнітосфера - іоносфера - атмосфера - Земля, а її результати використано під час розв'язання проблеми створення адекватної моделі таких процесів. Thesis actual science task is increasing of informational content of remote radiosonde methods using Wigner and Choi-Williams nonlinear transformations signals analysis and treatment. These methods are used in geospace physics and space radiophysics. It allowed to significantly improve time-frequency structure and physical parameters of disturbances, which occurs in geospace during the influence of powerful nonstationary sources of energy, such as volcano explosions, solar flares. This thesis is a one of stages of fundamental researches of extremely complex processes in opened nonlinear dynamical systems Earth – atmosphere – ionosphere – magnetosphere and the Sun – interplanetary environment – magnetosphere – ionosphere – atmosphere – Earth. Thesis results were used in task solving of adequacy model creation of such processes.
Хвильові процеси у ближній зоні випромінюючих систем, які збуджуються хвилею струму, що біжить
(2012) Тривайло, О. В.
У дисертаційній роботі розв’язано наукову задачу розвитку теорії електромагнітних хвиль та коливань у ближній і проміжній зонах випромінювачів, які збуджуються хвилею змінного струму. При цьому отримані наступні результати. Розв’язано нову фундаментальну задачу радіофізики визначення випромінення криволінійного диполя Герца, який є елементом дуги кола довільного радіуса, в ближній, проміжній та дальній зонах спостереження. З порівняльного аналізу хвильових процесів випромінювання криволінійного елементарного випромінювача й диполя Герца показано, що кривизна провідника суттєво впливає на амплітудні й фазові характеристики випромінювання в ближній і проміжній та дальній зонах. З урахуванням вирішення задачі про випромінення криволінійного диполя Герца в сферичній і декартовій системах координат розв’язано задачу про випромінення рамкових антен біжучої хвилі довільних, зокрема резонансних розмірів. Відстань дальньої зони для таких антен, визначена з похибкою не гірше 5% по амплітудних характеристиках полів, дорівнює половині довжини хвилі. Показано, що чим більша електрична довжина дротової антени, тим менша довжина області її ближніх реактивних полів. Методом векторних потенціалів розв’язано зовнішню задачу електродинаміки про випромінення лінійної та криволінійної антени довільної довжини, яка збуджується біжучою хвилею змінного струму, в ближній і проміжній зонах спостереження. Проведено чисельний аналіз хвильових процесів випромінювання електромагнітних полів в ближній та проміжній зонах лінійних та криволінійних антен біжучої хвилі. Експериментально досліджено побічні електромагнітні випромінення блоків та сучасних елементів комп’ютерів у широкому діапазоні частот. Показано, що максимальний рівень побічного випромінювання і, отже, максимальний ризик несанкціонованого доступу до конфіденційної інформації, пов'язаний передусім з випромінюванням відеотракту монітора. Фізико-математичною моделлю такого випромінювання є лінійна чи криволінійна антена біжучої хвилі. In the dissertation the scientific problem of the development the theory of electromagnetic waves and vibrations in the near and intermediate zones of radiators excited by a wave of alternating current is solved. The following results was obtained: The problem of radiation of small in comparison with the wavelength loop radiators in near and intermediate zones of observation has been solved taking into account the curve of current conductor. The analysis of wave processes of radiation in near and intermediate regions of observation of linear, curved dipole Hertz and loop (circular and rectangle) radiator, excited by progressive wave of the current has been carried out. Analytical expressions for calculation of all electric and magnetic field vectors components are obtained in the spherical and Cartesian coordinate systems.
Вдосконалення методів обробки сигналів систем радіоакустичного зондування атмосфери
(2012) Волох, А. В.
У дисертації вирішено актуальну науково-прикладну задачу вдосконалення алгоритмів обробки сигналів систем радіоакустичного зондування атмосфери, які дозволяють підвищити точність вимірювання вертикальних профілів метеорологічних параметрів атмосфери. Показано, що сьогодні в hадіоакустичних системах використовуються не достатньо ефективні алгоритми обробки прийнятих сигналів. Це викликано тим, що під час проектування приймальних пристроїв расдарів не враховуються зміни тонкої внутрішньої структури розсіяного на акустичній посилці радіосигналу. Запропонований у дисертації метод обробки враховує специфіку взаємодії звукових та електромагнітних хвиль в атмосфері та дозволяє проводити оцінювання метеопараметрів з кращою якістю. Його суть полягає у виборі для кожного каналу багатоканального пристрою обробки опорного сигналу, який формується за допомогою наявних адекватних моделей розсіяння для сукупності значень параметра розстроювання умови Брегга. В роботі також запропоновано метод оцінювання якості отримуваних результатів вимірювання параметрів атмосфери з використанням функції невизначеності радіоакустичних сигналів. В його основі лежить формування та аналіз тіл невизначеності для сукупності значень параметра розстроювання умови Брегга, за яких формується розсіяний сигнал, для різних пар зондуючих акустичних та електромагнітних сигналів. The thesis meets topical theoretical and applied problem of improving signal processing algorithms systems of radioacoustic sounding of atmosphere that will improve the accuracy of the measurement of vertical profiles of meteorological parameters of the atmosphere. It is shown that the present day radioacoustic systems use algorithms for processing of received signals, that are not efficient enough. This is because the design of receiving device RASS does not take into account variation of the fine internal structure of the scattered radio signal on the acoustic sending. The processing method proposed in the thesis takes the specificity of the interaction of sound and electromagnetic waves in the atmosphere into account and makes it possible to assess meteorological parameters with the error-free information. Its essence consists in the selection of multichannel processing unit of the reference signal for each channel, which is formed by existing adequate scattering models for a set of values of a quantity of the Bragg condition. The paper also proposes a method for quality estimation of the results of measurements of atmospheric parameters using the ambiguity function radioacoustics signals. It is based on the generation and analysis of ambiguity bodies for a set of value of a quantity of the Bragg condition in which the scattered signal is formed, and different pairs of sounding acoustic and electromagnetic signals.
Гібридні методи і моделі обробки нечіткої інформації на основі штучних імунних систем
(2012) Корабльов, М. М.
В дисертації розглянуто методи формалізації нечіткої експертної інформації, отриманої в результаті оцінювання якісних ознак та опису значень кількісних ознак у лінгвістичних термах, що дозволяє підвищити адекватність як моделей експертного оцінювання ознак, так і побудованих на них нечітких моделей. Запропоновано імунний підхід щодо класифікації об'єктів у нечіткому середовищі, який характеризується використанням функцій належності (ФН) афінності для визначення належності об'єктів до класів. Вдосконалено методи клонування та мутації антитіл для підвищення швидкості збіжності імунних алгоритмів. Запропоновано синтез нечіткого регулятора для керування нелінійним динамічним об'єктом, який передбачає побудову його моделі, отримання оптимального закону керування та адаптацію його структури і параметрів за допомогою штучних імунних систем (ШІС). The thesis is dedicated to solving the scientific and practical problem of developing hybrid models and methods for fuzzy information processing based on using AIS, which allow more effective information analyzing by the quality of their decisions, terms of receipt and expanding a class of problems solved. The method of obtaining fuzzy expert knowledge based on the targeted procedure of incomplete pair wise comparisons is worked out. The method of determining the vector of features’ priorities, coordination and adjustment of expert assessments on the basis of AIS is proposed. The methods of formalizing fuzzy expert information obtained through evaluation of quality attributes and through description of the indications of quantitative attributes in linguistic terms are highlighted. It have been shawn that these methods can improve the adequacy of the models of expert features evaluation and of fuzzy models built on them. The method of objects’ classification – with or without classes’ standards – based on a generalized estimation of values of AF to a fuzzy set of acceptable solutions, is elaborated. An immune approach to the classification of objects in a fuzzy environment is proposed, which is characterized with using AF affinity to determine the affiliation of objects to classes. The methods of structural and parametric adaptation of fuzzy models and fuzzy neural networks based on AIS are introduced. The methods of cloning and antibodies mutation for increasing the rate of immune algorithms convergence are improved. A synthesis of fuzzy controllers for coping with nonlinear dynamic objects is proposed, which involves the construction of its model, obtaining the optimal control law and adaptation of the structure and the parameters using AIS.
Планування та оптимізація мереж мобільного зв'язку з урахуванням сукупності показників якості
(2012) Чеботарьова, Д. В.
В дисертаційній роботі вперше запропоновано використання методів багатокритеріальної оптимізації для вибору оптимальних проектних варіантів на етапі номінального планування радіомережі мобільного зв'язку та на етапі планування транспортної мережі мобільного зв'язку, що дає можливість строго враховувати на формалізованому рівні сукупність суперечливих вимог до стільникових мереж мобільного зв'язку (СММЗ). Розроблено спеціалізований програмний комплекс, що програмно реалізує запропоновані методи вибору оптимальних проектних рішень з урахуванням сукупності показників якості. Це дає можливість проводити автоматизоване проектування СММЗ, що скорочує тривалість та вартість планування. Запропоновано метод короткострокового і довгострокового прогнозування мережевого трафіку при плануванні СММЗ, який відрізняється використанням удосконаленої моделі лінійного передбачення з урахуванням нестаціонарності мережевого трафіку.
Теоретичні основи моніторингу життєвого циклу радіоелектронних засобів на етапах проектування, виробництва і експлуатації
(2012) Андрусевич, А. О.
В дисертації на базі запропонованої концепції цілісного моніторингу життєвого циклу (ЖЦ) радіоелектронних засобів (РЕЗ) розроблено моделі процесів відображення інформації, що дало можливість забезпечити виконання вимог у частині подання даних і доступу до них на принципах наочного, відповідного методам візуального аналізу змістовного опису процесів ЖЦ РЕЗ, і реалізації процедур ухвалення рішення в людино-машинних системах забезпечення ЖЦ на основі розпізнавання і класифікації зорових образів, що відповідають ефективним, граничним і реальним станам процесів ЖЦ РЕЗ. Розглядаються задачі моделювання ЖЦ РЕЗ на етапах проектування, виробництва, експлуатації РЕЗ. Наведено матеріали з експериментальної і практичної апробації результатів досліджень під час розв'язання задач оптимального проектування, контролю технологічного середовища і технологічних процесів виготовлення, а також прогнозування технічного стану під час експлуатації РЕЗ.
Методи формування числових випадкових послідовностей з використанням імовірнісних характеристик метеорного радіоканалу
(2012) Шернін, М. О.
Дисертаційна робота присвячена розвитку теми використання випадкових ха рактеристик метеорного радіоканалу для формування випадкових числових послідовностей. Проаналізовано основні методи та способи формування числових випадкових послідовностей та шляхи їх реалізації. Описано розподілення випадкових величин та функцій розподілення. Також описано основні властивості, характеристики та фізичні основи метеорного радіоканалу, як джерел числових випадкових послідовностей. Точніше час розповсюдження сигналу у каналі, інтервал між слідами, координати сліду, тривалість та амплітуда АЧХ. Кожна з характеристик розглядається з точки зору практичної реалізації, шляхів поліпшення ефективності, продуктивності та звісно захищеності. Також розглянуто варіанти сумісного використання декількох випадкових характеристик. Проведено моделювання усіх розглянутих характеристик метеорного радіоканалу. Розроблено модель метеорного радіоканалу, що допускає моделювання випадкових характеристик метеорних слідів та отримувати їх закони розподілення. Оцінено продуктивність способів, що в середньому дорівнює 15- 20 біт на один метеорний слід (для кожного способу),а також працеспроможність кожного способу, що дорівнює близько 1000 біт на годину. Головна перевага запропонованих способів у тому, що випадкові послідовності формуються одночасно у двох пунктах, рознесених до 2000 км. Сформовані послідовності не можуть бути перехоплені стороннім через унікальність властивостей метеорного радіоканалу. Експериментально доведено, що інтервали між метеорними слідами можуть бути використані для формування числових послідовностей. Запропоновано методику поліпшення характеристик випадкових послідовностей, отриманих шляхом вимірювання інтервалів між метеорними слідами. The dissertation is devoted to developing theme of using random characteristics of a meteoric burst channel (MBC) for random numerical sequences formation which in the subsequent form can be used as confidential digital keys. There are analyzed cores methods and ways numerical random sequences formations and a way of their realization. Distribution of random variables and distribution function is described. There are shown true random generators and pseudo random generators, ways of an estimation of quality of sequences realized by them. As the basic properties, characteristics and physical bases of a meteoric radio channel are described. 1 9 The detailed meteoric radio channel characteristics analysis as sources of numerical random sequences. Namely signal time distribution in the channel, an interval between traces, trace coordinates, duration and amplitude time characteristics. Each of characteristics is considered from the practical realization, ways of increase of efficiency, productivity and certainly security point of view. There are considered sharing of several random characteristics. Modeling all considered characteristics of meteor radio channel from which it is visible that the meteoric channel is suitable for formation of random numerical sequences. The model of the meteoric radio channel is developed, allowing to model random characteristics of meteoric traces and to receive their laws of distribution. Productivity of ways on the average equal 15-20 bits on one meteoric trace (for each way) is estimated. And as working capacity of each way equal to 1000 bits in one hour. The main advantage of the offered ways is that random sequences are formed simultaneously in two places carried on distance to 2000 km. The generated sequences can't be intercepted by somebody else because uniqueness consequence properties of a meteoric radio channel. For anybody the measured parameters MBC will differ so as numerical sequences. It is experimentally confirmed that intervals between meteoric traces can be used for formation of numerical sequences. It is shown that such sequence without in addition processing is «not enough random » - in it not equally quantity of zero and units. The technique of improvement of characteristics of the random sequences received by measurement of intervals between meteoric traces is offered. Acknowledgement of is received that the sequence received can be used in the improved image for formation of confidential keys.
Розвиток методів дослідження електромагнітних імпульсів у плоскошаруватому нелінійному середовищі
(2012) Золотарьов, Д. О.
Автром дисертації запропоновано метод апроксимуючих функцій для аналітично-чисельного розв'язку електродинамічних задач у нелінійному середовищі з границями. За допомогою цього методу проведений аналіз імпульсних хвиль через нелінійний діелектричний шар. Отримано вираз для імпульсу Ейрі як точного розв'язку параксіального рівняння. Досліджено його властивості. Отримано точні аналітичні вирази у вигляді швидко збіжних рядів Тейлора для імпульсів, що відбилися та пройшли через плоский шар діелектрика при нормальному падінні на нього імпульсів Гауса та Ейрі. Запропоновано схему стаціонарного джерела імпульсу Ейрі. The method of approximating functions for analytically-numerical investigations of electrodynamics problems in a bounded nonlinear medium is considered. Propagation of a pulse through a nonlinear dielectric layer is analyzed by this method. The expression for the Airy pulse as an exact decision of a paraxial equation is derived. The Airy properties are investigated. In the case when Gauss and Airy pulses fall normally on a flat dielectric layer the exact analytical expressions for the reflected and the transmitted pulses are obtained. These expressions have a form of quickly converging Taylor's series. The scheme for generation of an Airy pulse by a stationary source is offered.
Методи нелінійної стійкої фільтрації складних завад у біомедичних сигналах
(2012) Тулякова, Н. О.
В дисертації розроблені методи нелінійної стійкої фільтрації складних завад змішаного адитивного, мультиплікативного й імпульсного виду в умовах нестаціонарності й апріорної невизначеності сигнально-завадової ситуації та рухових артефактів з невідомими властивостями, присутніх у біомедичних сигналах. Запропоновано застосування "Зростаючого на місці" гібридного медіанного фільтру з кінцевою імпульсною характеристикою (КІХ) для видалення високоамплітудних викривлень базової лінії електрокардіограми (ЕКГ) та рухових артефактів, зокрема кліпання очей, в електроенцефалограмі. Методами імітаційного моделювання та статистичної оцінки ефективності показано, що даний нелінійний фільтр усуває зазначені завади у реальному часі, не використовуючи знань про статистичні та спектральні властивості артефактів. Розроблено адаптивний векторний нелінійний фільтр з усіченим усередненням даних, який на основі статистичного критерію видаляє тільки реалізації досліджуваного процесу з артефактами, згладжує шум, зберігаючи поодинокі зміни структури сигналу. The thesis deals with methods’ design for nonlinear robust filtering of complex noise being a mixture of additive, multiplicative and impulsive components in non-stationary conditions and a priori ambiguity of signal/noise situations and presence of artifacts with unknown properties in biomedical signals. Dynamic and statistical properties of different types of nonlinear filters in conditions of wide range of noise variance changing and impulsive noise presence for different types of elementary fragments and complex 1D signal model are studied. Locally adaptive methods of nonlinear filtering of 1D signals with a priori unknown and considerably different behavior for non-stationary and 35 impulsive noise are developed. Based on processing simulated signals and statistical experimental data it is demonstrated improvement of local and integral criteria of filtering efficiency, sufficient improvement of accuracy of parameter estimation for peaky and smooth extrema, high efficiency of ECG signal processing in conditions of different level of Gaussian additive and mixed (additive and multiplicative) noise. It is proposed to use "In-place growing" FIR-hybrid median filter for removal of high amplitude distortions of ECG baseline and motion artifacts as eye blinking in electroencephalograms. Numerical simulations and statistical estimation of efficiency show that the proposed nonlinear filter is able to remove the mentioned artifacts in real time without knowledge on statistical and spectral properties of artifacts. It is proposed a new method for automatic rejection of low amplitude artifacts with unknown properties in ECG signals that exploits vector nonlinear filtering. Adaptive vector nonlinear filter with trimmed data averaging is developed that uses statistical criterion for removing artifacts and noise suppression with preservation of signal structure.
Обчислювальні методи обробки даних для виявлення об’єктів із локально незмінними параметрами видимого руху
(2012) Брюховецький, О. Б.
Дисертацію присвячено підвищенню показників якості виявлення об’єктів із локально незмінними параметрами видимого руху при прийнятних обчислювальних витратах за рахунок розробки ефективних обчислювальних методів обробки даних для автоматизованого виявлення об’єктів із локально незмінними параметрами видимого руху. Аналіз особливостей виявлення об’єктів із локально незмінними параметрами видимого руху показав, що відомі методи обробки даних для виявлення об’єктів потребують додаткової адаптації для їх використання при автоматизованому виявленні об’єктів на серії ПЗЗ-кадрів. Розроблено обчислювальний метод обробки даних для оцінки видимого блиску об’єкта, який дозволяє знизити значення СКВ оцінки видимого блиску малопомітних об’єктів порівняно із традиційними методами за рахунок використання вперше розробленої дводіапазонної кусково-лінійної моделі фотометричного перерахунку. Розроблено двоетапний ієрархічний обчислювальний метод обробки даних для виявлення об’єкта із локально незмінними параметрами видимого руху, який забезпечує накопичення даних вздовж траєкторій об’єктів із невідомими параметрами руху. Це забезпечує покращення значення показників якості виявлення рухомих об’єктів до значення показників якості виявлення нерухомих об’єктів. Удосконалено амплітудно-координатний обчислювальний метод обробки даних для виявлення об’єкта і оцінки параметрів траєкторії його видимого руху, що дозволяє зменшити кількість хибних виявлень в автоматизованому режимі порівняно з раніше використовуваними. Dissertation is devoted to the quality improvement for detection of objects with locally constant parameters of apparent motion with set computational cost through development of effective computational methods of data processing for automated detection of objects with locally constant parameters of apparent motion. According to the analysis of detection features of objects with locally constant parameters of apparent motion, already known methods of data processing for objects’ detection have to be adapted to automated detection of objects on CCD frames series. A computational method of data processing for the object’s apparent brightness estimation has developed. The method permits to reduce the RMS of estimates of apparent brightness for barely visible objects (comparing with traditional methods) by the application of designed double-range piece-line model of photometric scaling. A two-stage hierarchical computational method of data processing for detection of object with locally constant parameters of apparent motion has developed. The method permits to accumulate data along objects’ trajectories with unknown motion parameters. This assures increasing of moving objects’ detection quality up to the level of motionless objects’ detection quality. The amplitude-coordinates computational method of data processing for object detection and its apparent motion trajectories’ parameters estimation has upgraded. The method permits to reduce false detections in automated mode, on a series of frames with automated objects detection compared with previously used methods.
Удосконалення метеорної радіотехнічної системи моніторингу динамічних параметрів атмосфери Землі за сигналами телевізійного мовлення
(2012) Кукуш, В. Д.
У дисертаційній роботі вирішено актуальну науково-прикладну задачу удосконалення радіометеорного методу моніторингу динамічних параметрів атмосфери Землі, що дозволяє створити новий клас метеорних РЛС без власного радіопередавального пристрою, які використовують сигнали ефірного телевізійного мовлення як зондуючі. Це дає можливість розгорнути систему рознесених пунктів радіометеорного моніторингу динамічних параметрів мезопаузи-нижньої термосфери на базі існуючої мережі передавачів ефірного телевізійного мовлення без погіршення електромагнітної обстановки, значно зменшити витрати на проведення таких досліджень і позбутися негативного впливу на навколишнє середовище. Так само у роботі теоретично обґрунтовано апаратно-програмну структуру радіотехнічної системи для моніторингу динамічних параметрів атмосфери Землі за сигналами ефірного телевізійного мовлення. Згідно з запропонованою структурою створена експериментальна радіотехнічна система, яка дозволила вперше провести цикл вимірювань швидкості вітру на висотах мезопаузи нижньої термосфери за сигналами ефірного телевізійного мовлення. Достовірність отриманих експериментальних результатів доведено їх зіставленням з даними супутника TIMED (NASA, США) і метеорної РЛС SKiYMET (обсерваторія Коллм, Німеччина). Показано, що з довірчою імовірністю більш ніж 0,95 можна відкинути гіпотезу про некорельованість результатів вимірювань, що зіставляються. In the paper an actual applied science problem of using of terrestrial television broadcast signals as sounding signals for monitoring of Earth’s atmosphere dynamics by the meteor radiolocation method is solved. The method developed in the paper can be used for mesosphere-lower thermosphere wind measurements on the base of the existing TV-broadcasting network and greatly reduce costs of radio meteor measurements. According to the developed method, a wind component directed from receiver to television transmitter is under the measurements. Vector wind monitoring is also possible by simultaneous using of signals from several TV transmitters. In the paper the structure of hardware and software of radiotechnical system for realization of developed method of measurements is proved. It includes also recommendations for noise suppression, which allow to carry out the measurements within an urban environment.
Методи побудови дерев розв'язків в інтелектуальних системах діагностування
(2012) Гофман, Є. О.
У роботі виконано аналіз процесу побудови та методів синтезу дерев розв'язків в інтелектуальних системах. Запропоновано модифікацію методу синтезу дерев розв'язків ID3, у якій розраховуються пігністичні ймовірності віднесення екземплярів до класів на основі теорії функцій довіри, що дозволяє виконувати класифікацію екземплярів в умовах невизначеності або неповноти даних. Розроблено метод побудови дерев розв'язків, що дозволяє виконувати індукцію лінгвістичних правил і забезпечує можливість розробки експертних систем на основі більш інтерпретабельних баз лінгвістичних правил. Запропоновано метод синтезу нейро-нечітких мереж на основі дерев розв'язків, який не вимагає вирішення задач оптимізації для настроювання значень параметрів моделі. Створено автоматизовану систему синтезу дерев розв'язків, що дозволяє виконувати побудову простих і зручних для подальшого аналізу моделей у вигляді дерев розв'язків. За допомогою запропонованих методів і програмних засобів вирішено завдання технічного діагностування кузовів автотранспортних засобів. Проведено експерименти по порівнянню запропонованих методів з відомими аналогами. The thesis is devoted to development of methods for inductive learning of decision trees to improve the levels of interpretabylity and generalization, as well as the speed of synthesis of recognizing models in intelligent systems. In the thesis the process of construction and methods for the synthesis of decision trees in intelligent systems are analyzed. The evolutionary method for the synthesis of decision tree is developed. It is based on a stochastic approach and does not use a greedy search strategy that allows to construct decision trees with sufficient generalization and approximation properties with the small amount of nodes. The modification of the decision tree synthesis method ID3 is proposed. It is calculated the pignistic probabilities of instances referring to classes based of the theory of belief functions that allows to classify the instances under the uncertainty or incompleteness of the data. The method of decision trees constructing is created. It allows to induct the linguistic rules and to develop the expert systems based on a more interpret linguistic rules databases. A method for the synthesis of neuro-fuzzy networks based on decision trees is proposed. It does not require solving optimization to adjust the values of model parameters. The automated system for the synthesis of decision trees is created. It allows to construct simple and convenient model for further analysis in the form of decision trees. The problem of technical diagnostics of vehicle bodies is solved using the proposed methods and software. The experiments of comparison of the proposed methods with known analogues are carried out.
Методи забезпечення електромагнітної сумісності супутникових систем зв'язку
(2012) Ельченко, С. В.
В дисертації вирішена наукова задача забезпечення електромагнітної сумісності та підвищення завадостійкості супутникових систем зв'язку. Проведено натурні експериментальні дослідження крос-поляризаційної структури сигналу при впливі гідрометеорів у вигляді дощу. Проведено тестування моделей крос-поляризаційної вибірковості і загасання внаслідок дощу. Удосконалено методику аналізу внутрішньосистемної електромагнітної сумісності супутникових систем зв'язку. Методика враховує втрати потужності сигналу і крос-поляризаційної завади, що відбуваються через вплив неузгодженості по поляризації і ступеня поляризації прийнятих електромагнітних хвиль. Розроблено структуру адаптивної компенсації внутрішньосистемних завад у супутникових системах зв'язку. Для організації каналів адаптивного компенсатора завад розроблена антена з керованою поляризацією. Значення параметрів адаптації встановлюється керуючим процесором, що дозволяє адаптувати поляризаційні характеристики до зміни погодних умов і підвищити надійність зв'язку. The thesis is devoted to solving the urgent scientific task of ensuring electromagnetic compatibility and improve the noise immunity of satellite communication systems. Conducted full-scale experimental studies of cross-polarization signal structure under the influence of hydrometeors in the form of rain. A test model of cross-polarization selectivity and attenuation due to rain. Improved method of analysis of intrasystem electromagnetic compatibility of satellite communication systems. The method takes into account the loss of signal power and cross-polarization interference occurring due to the mismatch effect on the polarization and the degree of polarization of the received electromagnetic waves. The structure of adaptive compensation of intra-interference in satellite communication systems. For the organization of an adaptive channel equalizer noise designed antenna with controlled polarization. The values of the parameters of the control is set to adapt the processor that allows you to adapt to changes in the polarization characteristics of the weather conditions and improve reliability.
Удосконалення системи фазової синхронізації опорних генераторів через атмосферний канал зв'язку
(2012) Сердюк, І. В.
У дисертаційному дослідженні отримав удосконалення спосіб фазової синхронізації просторово рознесених генераторів і створено на його основі автономну систему синхронізації генераторів фазових вимірювальних систем, що має підвищену точність, за рахунок урахування флуктуацій параметрів тропосферного каналу зв'язку, a також оптимізації параметрів радіосигналу. При цьому було досягнуто середньоквадратичне відхилення різниці фаз опорного і підстроюваного генераторів менш ніж 0,4 градуса при відношенні сигнал-шум на виході приймача 28 дБ. Достовірність наукових результатів і висновків доведено експериментальною перевіркою основних наукових положень роботи.
Методи управління надійністю надання послуг в мультисервісних мережах
(2012) Копитова, О. О.
В запропонованій дисертації отримав подальший розвиток метод оптимізації розподілу трафіку в мультисервісній мережі на основі веб-орієнтованої архітектури за рахунок використання додаткових елементів, що забезпечують маршрутизацію запитів при доступі до послуг. Пропонується використання методу ймовірнісно-часових графів та утворюючих функцій. Запропоновано метод реалізації процедури вибору екземпляру сервісу, який дозволяє забезпечити максимальну ефективність роботи системи мережного управління. В рамках даного методу розроблено підхід до локалізації несправностей в мультисервісних мережах на основі веб-орієнтованої архітектури. Це дозволяє підвищити якість обслуговування за рахунок своєчасного виявлення проблем, зменшення часу їх усунення, скорочення простоїв, і, як наслідок, покращення показників надійності надання послуг. Отримані в дисертації результати знайшли практичне застосування при виконанні науково-досвідної роботи, при розробці системи балансування трафіку в мультисервісній мережі ТОВ "Геймлофт" та в учбовому процесі. Dissertational work is devoted to the actual scientific problem related to the improving the quality of service in multiservice networks by improving management practices in services, namely the implementation of monitoring procedures the status and troubleshooting. Has been further developed an optimization method for distribution of traffic in multiservice networks based on Web-oriented architecture through the use of additional elements that provide the routing of user requests for access to the service. The mathematical apparatus of evaluating the effectiveness of the proposed method used the method of probability-time graphs and generating functions. Improved an implementation method of procedures for selecting copies of a service that allows to maximize the efficiency of network management systems of multiservice networks. Investigations of the effectiveness of management processes fault recovery. According to the research proposed a classification of types of faults in multi-service networks. Based on the proposed classification was improved fault management method. Under this method, an approach to fault isolation in multi-service networks based on Weboriented architecture. The proposed method allows to control and fault management in multiservice networks in order to determine their causes, thus enhancing the quality of service through timely detection of problems, reducing the time to address them, and, consequently, promotes the values of reliability of services.
Методи і моделі побудови компонентів цифрових пристроїв на основі матричних біноміальних чисел
(2012) Петров, В. В.
У дисертації вирішено науково-прикладну задачу розробки моделей та методів синтезу швидкодіючих завадостійких компонентів цифрових пристроїв на основі матричних біноміальних чисел. Вперше запропоновано модель оцінки завадостійкості матричних біноміальних компонентів, що характеризується обчисленням ймовірностей помилок чисел на виході пристрою залежно від імовірності помилки одного розряду, довжини чисел та кількості одиниць у них, що дає можливість будувати компоненти із заданим рівнем завадостійкості. Уперше запропоновано метод виявлення помилок у матричних біноміальних компонентах цифрових пристроїв, який полягає у виборі перевірного розряду у кінці кожного рядка матриць так, що кількість одиниць у рядках залишається парною, що дозволило підвищити рівень завадостійкості відповідних компонентів цифрових пристроїв. Набули подальшого розвитку методи обробки та перетворення матричних біноміальних чисел, у яких на відміну від існуючих введена пере- вірка їх на предмет помилок за допомогою логічного аналізу матриць, що дозволяє більш ефективно контролювати правильність роботи матричних біноміальних компонентів цифрових пристроїв за допомогою вбудованих схем контролю. Набув подальшого розвитку метод синтезу матричних біноміальних лічильних пристроїв, у якому на відміну від існуючого, для побудови лічильних пристроїв використовуються універсальні комірки пам’яті, в котрих організовано паралельний перенос сигналів по стовпцях матриці, що дозволило підвищити швидкодію відповідних лічильних пристроїв. Scientific and applied problem of synthesis models and methods development of high-speed digital devices’ components with noise immunity on basis of matrix binomial numbers is solved in the thesis. For the first time a noise immunity assessment model of matrix binomial components is suggested, which is characterized by error probability calculation depending on the error probability of a digit, length of code combinations and number of contained units. This gives an opportunity to build components with a given level of noise immunity. For the first time the error detection method in matrix binomial components of digital devices is suggested, which contains a check bit choice at the end of every matrix row in such a way that the number of units in rows remains even, that allow us to increase the noise immunity level of corresponding digital devices’ components. Methods of matrix binomial numbers’ processing and conversion have further development. In contrast to already existing ones, they are examined for the purpose of finding errors with the help of the matrices’ logical analysis that allows us to control digital devices’ matrix binomial components work more effectively with the help of integrated monitoring circuits. A matrix binomial counting devices’ synthesis method also has further development, in which, in contrast to already existing one, signal parallel transfer along the matrix column is used, that allow us to improve the operation speed of counting devices.
Методи аналізу нестаціонарних самоподібних часових рядів, що засновані на дискретному вейвлет-перетворенні
(2012) Дейнеко, Ж. В.
У процесі досліджень у дисертації було отримано залежності статистичних характеристик вейвлет-оцінок показника Херста від довжини досліджуваного ряду та вибору материнської вейвлет-функції. Показано, що вейвлет-оцінки, отримані за допомогою різних вейвлет-функцій, мають слабку лінійну залежність. Це дозволяє збільшити точність оцінювання, розглядаючі оцінку показника Херста як середнє арифметичне оцінок, отриманих за допомогою декількох різних вейвлет-функцій. Запропоновано метод побудови інтервальних оцінок, характе- ристики яких ураховують довжину досліджуваного ряду та материнську вейвлет- функцію. Розроблено метод вейвлет-оцінювання показника Херста щодо часових рядів із значними трендовими та циклічними складовими, що заснований на аналізі компонент спектра вейвлет-енергії та виділенні діапазонів частот трендової та циклічної компонент ряду. Усі ці методи можуть бути використані для аналізу складних динамічних систем різної природи, а також при проведенні моніторингу критичних явищ у системах, що мають властивість самоподібності. The dependences of the statistical characteristics of wavelet Hurst exponent estimates of the length of the test series and the choice of the mother wavelet function. It is shown that wavelet estimates obtained by using different wavelet functions that have a weak linear relationship. This allows you to increase the accuracy of estimation, considering the estimate Hurst exponent as the average of estimates obtained by using several different wavelet functions. A method for constructing interval estimates, which take into account the characteristics of the length of the test series and the mother wavelet function. The influence of trend and cyclical components of time series on the properties of Hurst exponent estimates, depending on the trend components and parameters of the parent wavelet functions. Based on the results of research, an approach to evaluation is based on determining the relationship of the fractal noise to a number of components and the choice of effective parameters of the wavelet function. Developed a method for wavelet estimation of Hurst exponent for time series with significant trend and cyclical components, based on an analysis of the spectral components of the wavelet power and the allocation of frequency bands for the trend and cyclical components of the series. The developed methods can be used for the analysis of complex dynamic systems of different nature, as well as monitoring of critical phenomena in systems with self-similar.
Аналіз енергетичної та структурної захищеності інформаційних сигналів в каналах відомчих радіотехнічних систем зв'язку і способи її підвищення
(2012) Шинкаренко, І. В.
У дисертаційній роботі представлено вирішення актуальної науково-технічної задачі підвищення захищеності мультимедійних каналів зв'язку ВСЗ на основі технологій xDSL засобами оцінки експериментальних досліджень та моделювання в рамках концепції відвідного каналу, що дозволило виявити шляхи підвищення завадозахищеності і скритності інформаційних сигналів радіотехнічних ВСЗ. Одним з найважливіших результатів дисертаційних досліджень є розробка нового підходу до створення моделей для оцінки захищеності ЦСПІ на основі SHDSL технологій з застосуванням теорії матриць і математичних засобів системи MATLAB. Достовірність розроблених наукових принципів і методик розрахунку захищеності КЛЗ, а також отриманих результатів підтверджена при модернізації відомчої системи зв'язку – Центру обслуговування викликів екстреної служби «102» ГУМВС м. Харкова. This thesis presents solutions of a relevant scientific and technical problem of increasing security of multimedia communication channels based on the departmental communication networks (DCN) technology xDSL, by means of evaluation of experimental investigations and modeling, within the concept of wiretap, which made it possible to identify ways to improve the noise immunity and security of information signals DCN radio. One of the most important results of dissertation research is a development of a new approach to model building for estimate of the security digital data transmission systems based on SHDSL technologies with the use of matrix theory and the mathematical tools of MATLAB. The reliability of scientific principles and methods for estimate the security of cable lines, and the results have been confirmed by the modernization of DCN – call center in the emergency "102" GUMVD Kharkov.
Моделі та методи діагностування компетентностей користувачів для забезпечення експлуатаційної готовності комп’ютерних систем
(2012) Гаркуша, О. В.
Дисертація присвячена актуальній тематиці розробки моделей та методів організації діагностичного експерименту для оцінювання компетентностей користувачів комп’ютерних систем з метою підвищення працездатності та експлуатаційної готовності людино-машинних систем. У дисертаційній роботі уперше запропоновано модель оцінювання результатів діагностичного експерименту, яка базується на правилах тапроцедурах нечіткої логіки, що дало можливість формалізувати процедури експертного оцінювання кваліфікаційних завдань відкритої форми з розгорнутою відповіддю; уперше запропоновано модель формування частково адаптованого сеансу діагностування в діагностичному експерименті з аналізу компетентностей, яка базується на тривимірній моделі компетентностей, що дало можливість сформувати сеанс діагностування з максимальним покриттям матеріалу, який перевіряється, при мінімальній кількості кваліфікаційних завдань; удосконалено методи коригування та шкалювання первинних результатів діагностичного експерименту при формуванні підсумкової оцінки, які на відміну від існуючих не залежать від способів та діапазонів оцінювання кваліфікаційних завдань, що дозволило отримувати підсумкову оцінку у довільній шкалі оцінювання; набула подальшого розвитку тривимірна модель ІКТ-компетентностей користувачів комп’ютерних систем, яка, на відміну від існуючих, враховує покриття матеріалу кожним завданням, що дає можливість формувати базу кваліфікаційних завдань, які максимально покривають матеріал предметної області, що перевіряється; набули подальшого розвитку моделі та методи аналізу якості та надійності кваліфікаційних завдань, які, на відміну від існуючих, враховують частково правильні відповіді, що дало можливість збільшити глибину аналізу якості та надійності кваліфікаційних завдань за результатами їх використання у діагностичних експериментах. The thesis is devoted to the up-to-date topic connected with development of methods and models of diagnostic experiment arrangement in order to estimate computer system users’ competencies to increase workability and operational availability of human-machine systems. A diagnostic experiment results estimation model based on fuzzy logic rules and procedures was first introduced in the work; it gives an opportunity to formalize procedures of expert analysis of complete-answer open-form qualification tests. A partly-adapted diagnostic session formation model at competencies analysis diagnostic experiment was for the first time introduced; the model is based on a 3D competencies model and allows forming a diagnostic session with maximal checked material coverage at minimal number of qualification tests. Correction and scaling diagnostic experiment primary results methods at total estimation were improved; these methods in contrary to the existing ones do not depend on estimation ways and ranges of qualification tests, and give an opportunity to get total estimation in a free scale. The further development was given to the 3D model of computer system users’ ICT-competencies, which unlike the existing ones takes into account material covering by an individual test; it allows forming a database with qualification tests that cover checked material at most. The further development was provided to models and methods of qualification tests quality and reliability, which unlike the others consider partly-correct answers; it allows decreasing the depth of qualification tests quality and reliability analysis based on their usage results in diagnostic experiments.

Перегляд

Перегляд Автореферати за датою видання

Результатів на сторінку

Варіанти сортування