Автореферати

Постійний URI для цієї колекції

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

Перегляд

Зараз показано 1 - 20 з 42

Методы и модели маршрутизации мобильных объектов на основе интеграции вероятностной и нечеткой логики
(2015) Дрюк, А. Д.
У роботі проведено аналітичний огляд особливостей розвитку інтелектуальних методів, моделей та підходів до оптимізації керування мобільними об’єктами. Отримано нові наукові результати, що мають переваги над існуючими рішеннями. Запропонований новий гібридний метод маршрутизації мобільних об’єктів. Запропонована нова гібридна модель процесів керування мобільними об’єктами на основі інтеграції стохастичних, нечітких та мережевих моделей. Удосконалений новий метод аналізу процесів на гібридній моделі, який додатково включає інтелектуальні функції та технології на основі правил функціонування об’єкта на множині частинних моделей. Набула подальшого розвитку нечітка модель переміщення мобільного об’єкта, заснована на формальних правилах переміщення, що дозволяє оптимізувати керування системою мобільних об’єктів на основі розроблених критеріїв. Отримані теоретичні результати обґрунтовані, досліджені й впроваджені у виробництво, де вони продемонстрували свої переваги й значимість над відомими рішеннями. Подальшим етапом дослідження у даному напрямку є удосконалення математичного апарату побудови моделей та адаптація отриманих результатів на об’єктах предметних областей. The thesis is devoted to the development of new methods and models of intelligent control of complex objects, which operate under conditions of uncertainty and constraints on time and material resources. An analytical review of development features of intelligent methods, models and approaches to optimization of mobile objects control. Obtained new scientific results that have advantages over existing solutions. A new hybrid method for routing mobile objects has been proposed. A new hybrid model of mobile objects control processes based on the integration of stochastic, fuzzy and network models has been developed. Advanced new method of analysis processes on hybrid models, further comprising intelligent features and technologies based on the rules of the object on the set of partial models. Further developed fuzzy model of mobile object movement, based on formal movement rules to optimize the system of mobile objects management based on the developed criteria. The theoretical results have been proved, explored and introduced in production, where they showed their significance and advantages on the known solutions. A further step in this direction research is to improve the mathematical apparatus building models and adaptation of the results to sites domains.
Розвиток методів просторової локалізації об’єктів на базі технології радіочастотної ідентифікації
(2015) Савочкін, Д. О.
Удосконалено трилатераційний метод двовимірної просторової локалізації при використанні пасивних RFID-міток. Розроблено комбінований метод локалізації, що підвищує точність за рахунок об'єднання різних алгоритмів локалізації та видів вимірювальної інформації. Розроблено методику пошуку оптимального розміщення антен RFID-системи просторової локалізації, яка мінімізує середню помилку локалізації при використанні комбінованого методу локалізації на базі алгоритмів трилатерації, відбитків і перетинів. Розроблено методику імітаційного моделювання процесу отримання вимірювальної інформації від пасивних RFID-міток. Розроблено методику верифікації блоку квадратурного перетворення, що виділяє фазову вимірювальну інформацію з сигналів відповіді пасивних RFID-міток. The two-dimensional spatial trilateration localization method is improved for use with passive RFID tags. The combinational localization method that increases accuracy by jointly using several localization algorithms and measurement data of different types is developed. The procedure of search for the optimal placement of RFID localization system antennas, which minimizes the average localization error for the case of using the combinational method based on the algorithms of trilateration, fingerprinting and intersections, is developed. The procedure for simulation of the process of obtaining measurement data from passive RFID tags is created. The procedure for verification of a quadrature transformation unit, which extracts phase measurement data from response signals of passive RFID tags, is developed.
Методи аналізу властивостей високорівневих конструкцій та схем формування циклових ключів блокових симетричних шифрів
(2015) Кайдалов, Д. С.
Дисертаційна робота присвячена аналізу властивостей сучасних блокових симетричних шифрів, зокрема проводиться оцінка ефективності основних високорівневих конструкцій блокових шифрів, а також аналізується стійкість блокового шифру Калина до атак на зв’язаних ключах. У роботі отримано оцінки ефективності трьох високорівневих конструкцій блокових шифрів: ланцюга Фейстеля, схеми Лей-Месі та SPN-структури. Встановлено, що SPN-структура є найбільш ефективною конструкцією за критерієм розрізнювання із випадковою функцією/ перестановкою. Запропонований метод оцінки стійкості блокових шифрів на основі Rijndael-подібної SPN-конструкції до атак на зв’язаних ключах (практичний критерій). Застосування методу до алгоритму шифрування Калина показало захищеність цього перетворення до розглянутого класу атак. The thesis is devoted to the analysis of properties of modern block symmetric ciphers. In particular the efficiency of basic high-level constructions for block ciphers is being analyzed. Security of block cipher Kalina against related-key attacks has also been researched. The thesis represents a complex of researches with the main three high-level constructions: Feistel scheme, Lai-Massey scheme and SPN-structure. Research results confirm that the SPN-structure is the most efficient high-level construction according to the criteria of distinguishing with the random function. Research on security analysis of the Kalina cipher against related-key attacks was also made. The developed method proved that this cipher is secure against such attacks.
Методи та засоби комп'ютерного планування пластичних втручань на обличчі людини
(2015) Кнігавко, Ю. В.
Дисертаційна робота присвячена розробці нових методів і засобів комп'ютерного планування пластичних втручань на обличчі людини. Робота є синтезом трьох напрямків досліджень, об'єднаних спільною метою. З них два напрямки є прикладними, а один можна назвати методичним, оскільки методи, розроблені в рамках цього напрямку, дозволяють практично вирішувати прикладні завдання дослідження. Розробка методів і засобів комп'ютерного планування пластичних втручань на обличчі людини проводилася у такій послідовності. Спочатку були створені алгоритми і програми, які забезпечили можливість проведення 3D візуалізації голови людини. При цьому вирішувалися завдання створення такого програмного комплексу, який може бути розгорнутим на будь-якому універсальному швидкодіючому комп'ютері. З цією метою дисертантом розв’язувалися такі завдання: початкова комп'ютерна обробка томографічних даних або даних фотограмметрії; тональна компресія; сегментація томографічних зображень голови людини; визначення контурів сегментованих областей на томографічних зрізах; розробка підсистеми візуалізації полігональних моделей анатомічних структур; побудова полігональних моделей обличчя і верхніх дихальний шляхів за результатами рентгенівського томографічного дослідження голови пацієнта; розробка методів програмної об'ємної візуалізації томографічних даних; використання методу програмного відкидання променів і створення алгоритму його реалізації. Реалізація завдань цього напрямку досліджень дозволила перейти до розв’язання наступного завдання ‑ створення віртуальних комп'ютерних моделей обличчя людини з можливістю такої корекції, яка відповідає бажанням пацієнта і відповідним природним біолого-анатомічним вимогам. Для випадку вирішення зазначеної задачі з використанням даних комп'ютерної томографії розроблений метод пересування зв’язаних вокселів, як найменш трудомісткий, а, отже, і найбільш швидкодіючий. Створені два методи пересування елементів томографічного об’єму, з яких один ефективний при не надто великій кількості вокселів, що пересуваються, але допускає біологічну інтерпретацію процесу, а другий ‑ абстрактний та універсальний. Для другого метода визначено клас функцій, які надають можливості різних за формою трансформацій просторової моделі і при цьому позбавлені невизначеностей, які випливають з вимоги відсутності стикання вокселів. Для моделювання пластичних втручань на обличчі людини з використанням даних фотограмметрії розроблений спосіб 3D деформації, що ґрунтується на деформуючих перетвореннях полігональних сіток і застосуванні деформуючого інструменту. Вивчено і обґрунтовано використання різних функціональних виразів, що визначають характер використання цього «деформуючого пензля». Третій напрямок досліджень ‑ визначення показань до ринопластики на основі створення тривимірної моделі верхніх дихальних шляхів і оцінки, виходячи з цієї моделі, функціональної спроможності повітряпровідної системи носа пацієнта. Для цього побудована аеродинамічна модель, яка описує рух повітря у верхніх дихальних шляхах, що разом з результатами інтроскопічних досліджень дозволило створити ітераційний алгоритм, який дає можливість оцінити стан повітряносних шляхів носа і, тим самим, встановити їх функціональну спроможність, а, отже, і наявність або відсутність показань до ринопластики. The thesis is devoted to the development of new methods and tools for plastic interventions planning on the human face. The work is a synthesis of three research areas united by a common purpose. The two areas have applied nature. And one are can be called methodical because the methods developed in this direction allow practically solve applied problems of research. The development of methods and tools of computer planning plastic interventions on the human face was performed in the following sequence. First the algorithms and programs that provide the possibility of 3D visualization of the human head were created. Thus formulate and solve the task of creating a software that can be deployed to any universal high-performance computers. By the author of the work were resolved local problems: initial computer processing CT data or photogrammetric data, tone mapping, segmentation of CT images of the human head, defining the contours of the segmented regions on the CT slices, development of a visualization subsystem for the rendering of polygonal models of facial anatomical structures and upper respiratory tract, constructing polygonal models of a face and upper respiratory tract by processing CT of the patient’s head, development of methods for software volume rendering of CT data. The implementation of these research goals allows move to the next problem - the problem of creation of virtual computer models of the human face, that allow to make necessary adjustments in the model according to the wishes of the patient and corresponding to the natural biological and anatomical requirements. For the solution of this problem by using a CT data method based on voxels moving was developed. This method is the least operator time-consuming and, also most fast. Two methods of moving elements tomographic volume were developed. One of them is effective if not many voxels was moved, but allows biological interpretation of the process. The second one is more abstract and more universal. For the second method the was developed class of functions that provide opportunities for various forms of transformation of the spatial model. For plastic interventions modeling using photogrammetric data the deformation method was developed. This 3D deformation method is based on polygonal meshes transformations and using of the sculpting brush. The use of different functional expressions that define the nature of the use of this deformation tool was investigated. The third area of research was the solving problem of determining the indications for rhinoplasty through the creation of three-dimensional model of the upper respiratory tract and evaluation on the basis of this model, the functional viability of the patient's nose breathe. For this purposes was built aerodynamic model which describes the movement of air in the upper airways, and together with the results of introscopic investigations allows to create iterative algorithm for establishing functional viability of the patient’s nose, and, therefore, the presence or absence indications for rhinoplasty.
Розвиток теорії і техніки багатопозиційних пасивних радіотехнічних систем високоточної частотно-часової синхронізації
(2015) Костиря, О. О.
Підвищення точності, надійності, безперервності та ефективності кординатно-часового та частотного забезпечення з використанням ГНСС перебуває під пильною увагою світового наукового співтовариства, про що свідчать як публі- кації, так і виконувані роботи з розгортання систем функціонального космічного доповнення. Однак розв'язання зазначених завдань можливо за допомогою пасивних систем, які мають ряд безперечних переваг – економічність, завадоза- хищеність, скритність, надійність, безпечність, електромагнітна сумісність. Широке впровадження пасивних систем стримується недостатнім розвитком теорії і практики їх побудови. З метою подолання зазначеного протиріччя в дисертації вирішена актуальна науково-технічна проблема розробки теоретич- них положень, методів і способів створення високоточних пасивних радіотехні- чних систем синхронізації часу та частоти, що забезпечує підвищення надійно- сті, достовірності, безперервності та ефективності отримання частотно-часової інформації. Результати експериментальних досліджень розроблених багатопозиційних пасивних систем синхронізації свідчать про можливість реалізації та працездатність принципів побудови, спроможність досягнення високих показників з точності звірення шкал часу еталонів - одиниці наносекунд при вимірах за обвідною сигналу і сотні пікосекунд при фазових вимірах, що знаходиться на рівні показників GPS і ГЛОНАСС в режимі диференціальної корекції. Побудова пасивної системи синхронізації з використанням сигналів спільних джерел як наземного, так і космічного базування, дозволяє отримати високу надійність функціонування системи в цілому та забезпечити єдність частотно-часових вимірювань в Україні. The work is devoted to the development of the theory and techniques of passive multi-radio systems for high precision time and frequency synchronization using signals of third-party sources and is aimed at solving scientific and technical problems of development of theoretical principles, methods and ways of creating high-precision passive radio systems synchronization of time and frequency that provides improved reliability, accuracy, continuity and efficiency for time-frequency information. Offers principles, methods, ways and means of building these systems, which allows to obtain the synchronization accuracy on the level of existing foreign systems to ensure secrecy, electromagnetic compatibility, efficiency and noise immunity.
Моделі, методи та засоби дослідження режимів роботи блокових симетричних шифрів по критеріям стійкість-складність
(Харк. нац. ун-т радіоелектроніки, 2015) Мордвінов, Р. І.
У дисертаційній роботі запропоновано та обґрунтовано методи дослідження статистичних властивостей випадкових послідовностей. Запропоновано метод статистичного тестування, який заснований на наборі тестів NIST STS, але відрізняється тим, що враховує похибки вихідних послідовностей та дає оцінку не тільки послідовності зокрема, а й джерелу послідовності в цілому. Це стало можливим завдяки використанню теорії ймовірності та проходженню тестів на великій кількості (100 шт.) послідовностей для одного джерела даних. Отримано результати статистичного тестування для БСШ ДСТУ ГОСТ 28147:2009, AES, Belt, Camellia, та БСП «Калина». Отримані результати показали високі статистичні властивості з точки зору випадковості, що є гарним показником для БСШ. Крім того тестування показало, що отримана оцінка є дуже точною, адже повторне тестування з іншими вхідними даними отримали майже таку саму оцінку під час тестування. Розроблено прискорену математичну модель, яка дозволяє значно прискорити швидкодію БСП «Калина» за рахунок використання таблиці передобчислень, яка замінює елементи, що часто використовуються у алгоритмі. In the thesis proposed and proved methods of statistical properties of random sequences. The method of statistical testing, which is based on a set of tests NIST STS, but differs in that takes into account the error output sequences and evaluates not only the sequence in particular, but also the source of a whole sequence. This is made possible through the use of probability theory and testing on a large number (100 pcs.) Sequences for a data source. The results of statistical tests for SBC GOST 28147:2009, AES, Belt, Camellia, and SBC "Kalina". The results showed high statistical properties in terms of cases, which is a good indicator for SBC. Besides testing has shown that the resulting score is very accurate, because retest with other inputs received nearly the same assessment in testing. Developed accelerated mathematical model that can significantly accelerate the speed of the SBC "Kalina" by using the precomputing table which replaces often usable elements of the algorithm.
Напіввизначена оптимізація для розв'язування загальних квадратичних задач
(2015) Перетятько, А. С.
У дисертаційній роботі удосконалюються теорія та чисельні методи напіввизначеної оптимізації, розширюється її використання для розв’язування загальних квадратичних задач, які виникають при математичному моделюванні складних систем. Як альтернативу прямо-двоїстим методам внутрішньої точки для розв’язування задач напіввизначеної оптимізації удосконалено та обґрунтовано напіввизначений симплекс-метод, визначені його теоретичні та чисельні переваги. Для методів напів-визначеної оптимізації розроблена ефективна процедура визначення додатної напів-визначеності матриці з використанням методу спряжених напрямів. У роботі розглянута напіввизначена релаксація, яка дозволяє перетворювати загальні квадратичні задачі до задач напіввизначеної оптимізації. Знайдені перетворення початкової квадратичної задачі, які уточнюють напіввизначену релаксацію. Зокрема, для таких перетворень використана точна квадратична регуляризація, яка дозволяє отримувати точну напіввизначену релаксацію для визначених класів задач квадратичної оптимізації. Запропоновано та перевірено на практиці нову процедуру знаходження верхніх і нижніх оцінок цільової функції у загальних задачах квадратичної оптимізації. Виконані значні порівняльні експерименти свідчать про перевагу розроблених методів при розв’язуванні складних багатоекстремальних квадратичних задач. The thesis is devoted to theory and numerical methods for semidefinite optimization and to its use for solving general quadratic problems arising in mathematical modeling of complex systems. As alternative to primal-dual interior point methods semidefinite simplex-method was improved and proved, its theoretical and numerical advantages were defined. For se-midefinite optimization methods an effective procedure for determination of positive semi-definiteness of matrices using the method of conjugate directions was developed. Much attention is given to semidefinite relaxation which allows to transform general quadratic problems to semidefinite optimization problems. The transformations of initial quadratic problem, that refine the semidefinite relaxation, were found. In particular, for such transformations the exact quadratic regularization was used, which enables to get exact semidefinite relaxation for certain classes of quadratic optimization problems. The new procedure of finding the upper and lower bounds of the objective function in the ge-neral quadratic optimization problems was proposed and tested. Significant comparative experiments show the superiority of the developed methods for solving complex quadratic multi-extremal problems.
Методи підвищення якості виділення мовних сигналів для голосової аутентифікації користувачів
(2015) Файзулаєва, О. М.
Дисертаційну роботу присвячено розв’язанню актуальної науково-прикладної задачі, суть якої полягає в удосконаленні методів виділення мовних сигналів користувача за рахунок застосування в системі голосової аутентифікації двоелементної мікрофонної решітки та просторово-часової обробки матеріалів реєстрації. В роботі проаналізовано методи аутентифікації користувачів телекомунікаційних систем і мереж та визначено їх основні недоліки. Запропоновано ряд рішень, які націлені на усунення встановлених недоліків систем аутентифікації, що пов'язані з використанням мовного сигналу користувача. Вперше для систем голосової аутентифікації досліджено можливості використання двох мікрофонів для вводу та виділення мовного сигналу користувача, а також просторово-часової обробки матеріалів реєстрації. При цьому уточнено вимоги до частоти дискретизації матеріалів реєстрації для якісного формування квадратурної (уявної) складової аналітичного сигналу, яку запропоновано отримувати за допомогою перетворення Гільберта-Хуанга; уперше розроблено метод видалення з обробки першої модової функції перетворення Гільберта-Хуанга; удосконалений метод вводу та виділення мовного сигналу користувача. Практична значущість дисертаційної роботи полягає в тому, що запропоновані в ній наукові результати дозволяють здійснювати розробку систем голосової аутентифікації з більш високими технічними характеристиками. The thesis is devoted to the most relevant scientific and applied problem, the essence of which is to improve methods for the extraction of user voice signals due to voice authentication system with two-element microphone array and space-time processing of registration materials. The methods for user authentication in telecommunication systems and networks are analyzed and their main drawbacks are identified in the thesis. A number of solutions aimed at removing the identified drawbacks of the authentication system connected with the use of user voice signal are proposed. The possibility of using two microphones for input and extraction of user voice signal as well as space-time processing of registration materials for voice authentication system are investigated for the first time. In addition the requirements to the sample rate of registration materials for qualitative forming of quadrature (imaginary) component of the analytical signal, which is offered to obtain using the Hilbert-Huang transform, are specified; the method to remove the first mode function of Hilbert-Huang transform from processing is developed for the first time; the method for input and extraction of user voice signal is improved. The practical significance of the thesis is that its offered scientific results allow to develop a voice authentication system with higher specifications.
Методи збільшення часу життя автономної безпроводової сенсорної мережі
(2015) Куля, Ю. Е.
Робота присвячена вирішенню актуальної науково-прикладної задачі, яка полягає в розробці нових і розвитку існуючих методів збільшення часу життя автономної БСМ за рахунок оптимізації параметрів входу-виходу сенсорів в режим сну при різній інтенсивності трафіку і застосування енергоефективних режимів роботи, що забезпечують корекцію потужності сигналів на підставі результатів вимірювань дальності зв'язку, з урахуванням особливостей проходження сигналу в радіоканалі і прийому. В роботі проведено аналіз споживаної потужності і часу життя автономних вузлів БСМ. Отримали подальший розвиток моделі, для оцінки енергоспоживання вузлами БСМ за рахунок того, що в них враховані залежності енергетичних втрат від періоду передачі сигнальних пакетів, періоду прослуховування каналу та алгоритму пробудження вузлів. Розроблено новий метод управління енергетичним балансом вузлів БСС на основі технології ZigBee, особливістю якого є врахування залежності коефіцієнта посилення АРП (Автоматичне Регулювання Посилення) в радіоприймачі і АРП (Автоматичне Регулювання Потужності) в радіопередавачі від заданої достовірності передачі повідомлень і характеристик радіоканалу. Розглянуто методи енергозбереження при вирішенні задач маршрутизації, новизна яких полягає в обгрунтуванні раціонального вибору метрики для протоколів маршрутизації, з урахуванням усунення дисбалансу енергоспоживання. The work is devoted to solving actual scientific and applied problem, which is to develop new and developing existing methods to increase the lifetime of battery life by optimizing the WSN parameters input-output sensors to sleep at different intensity of traffic and the use of energy-efficient modes of operation, providing power correction signal on the basis of communication range of measurements, taking into account the characteristics of the signal in the radio channel and reception. The paper analyzes the power consumption and lifetime of autonomous nodes WSN. Further developed models for estimating power nodes WSN due to the fact that they take into account the energy loss depending on the period of the transmission signal packet channel listening period, the algorithm wake nodes. Developed a new method of management of the energy balance of nodes WSN-based ZigBee technology, feature of which is account of dependence of the automatic gain control in the radio and automatic power control in a radio transmitter of a given message transmission reliability and performance of the radio channel. The methods for solving problems of energy saving routing recency of which consists in substantiation of rational choice metric for routing protocols, given the elimination of the imbalance energy consumption.
Методи та моделі криптографічних перетворень з доказовою стійкістю, що засновані на ідентифікаторах та алгебраїчних решітках
(2015) Макутоніна, Л. В.
У дисертації запропоновано та обґрунтовано методику оцінки гібридних методів направленого шифрування на ідентифікаторах за сукупністю умовних і безумовних критеріїв та показників оцінки, застосування якої дозволяє отримати оцінки стійкості як відносно окремих атак, так і за інтегральним критерієм. Запропоновано гібридний метод направленого шифрування на ідентифікаторах та алгебраїчних решітках та його програмну модель, для застосування в криптографічних механізмах і протоколах, який відрізняється від існуючих тим, що на основі моделі на алгебраїчній решітці дозволяє довести експоненційну складність криптоаналізу методом повного розкриття, а також підвищити швидкодію криптографічного перетворення на 2 – 3 порядки. In the thesis proposed and proved methods of assessment methods directional hybrid encryption identifier for a set of conditional and unconditional criteria and indicators for assessing the use of which allows you to assess the stability, both in terms of individual attacks, and by a combined criterion. The dissertation is devoted to solving important scientific and technical task – the development of the combined method Identity-Based Encryption from Lattices and its programming model, for use in cryptographic mechanisms and protocols, which differs from the current that models based on algebraic lattice can bring exponential complexity of cryptanalysis method of full-disclosure, and improve the performance of cryptographic conversion to 2 ‒ 3 orders of magnitude.
Електронне керування частотою магнетронних генераторів та розширення їх функціональних можливостей.
(2015) Екезлі, А. І.
Дисертація присвячена подальшому розвитку та вдосконаленню методів керування частотою магнетронних генераторів, які забезпечують широкий діапазон її перестроювання як в неперервному, так і в імпульсному режимах роботи, а також розробці чисельних математичних моделей та їх застосування для виявлення та розуміння фізич них особливостей електронно-хвильової взаємодії в магнетронах з покращеними частотними властивостями. В роботі сформульовано шляхи вирішення задач покращення таких параметрів магнетронів як збільшення стабільності частоти, збільшення діапазону перестроювання частоти та її швидкодії тощо. Розглянуті особливості перестроювання частоти в магнетронах у неперервному режимі їх роботи показали, що можливості перестроювання частоти класичної конструкції магнетрона з одним виводом енергії обмежені як з точки зору діапазону перестроювання, так і з точки зору її швидкодії. Для вирішення ряду зазначених вище задач запропоновано новий підхід щодо їхнього вирішення, в основі якого лежить нова конструкція магнетрона з двома виводами енергії. Дана конструкція може використовуватися як для вирішення задачі стабілізації частоти магнетрона, так і для перестроювання його частоти. Запропоновано функціональні схеми на основі магнетрона з двома виводами енергії для практичної реалізації стабілізації частоти та її перестроювання (підстройки) в неперервному режимі роботи магнетрона з двома виводами енергії. The dissertation is devoted to the further development and improvement of control frequency magnetron generators that provide a wide range of frequency tuning in continuous and in pulsed modes, as well as the development of numerous mathematical models and their application to identify and understand the physical especially big-wave board for all types of electronic interaction in magnetrons with improved frequency properties. We formulate solutions to the problem of improving parameters such as magnetrons increasing frequency stability, increase the frequency tuning range and speed, etc. The foregoing features of frequency tuning in magnetrons in a continuous mode of operation have shown that the possibility of frequency tuning magnetron classic design with a single energy output is limited both in terms of tuning range, and from the point of view of its performance. To address some of the above problems, a new approach to their solution, which is based on a new design of the magnetron with two output lines. This construction can be used for solving the problem of frequency stabilization magnetrons and to rebuild its frequency. Functional scheme proposed by the magnetron energy to the two terminals for the practical implementation of the frequency-stabilization and adjustment (tuning) in a continuous mode of operation of the magnetron energy to the two terminals.
Математичне моделювання нестаціонарного переносу тепла в неоднорідному середовищі з використанням інтерлінації функцій
(2015) Залужна, Г. В.
Дисертація присвячена розробці та дослідженню ефективних обчислювальних схем інтерлінаційного методу скінченних елементів (ІМСЕ) розв’язання крайових задач теплопровідності для плоских областей складної форми. ІМСЕ є скінченно-елементною реалізацією методу розв’язання крайових задач для диференціальних рівнянь з частинними похідними, запропонованого в роботі Сергієнка І.В., Литвина О.М. Наближений розв’язок нестаціонарної задачі теплопровідності з двома просторовими змінними представляється у вигляді формул сплайн-інтерполяції (за просторовими змінними), побудованих на основі формул сплайн-інтерлінації функцій трьох змінних за двома просторовими змінними. Невідомі вузлові параметри інтерполяції, які є функціями від часу t, знаходяться шляхом розв’язання задачі Коші для системи звичайних диференціальних рівнянь (ЗДР). Кількість рівнянь системи на порядок менша, ніж кількість рівнянь аналогічної системи ЗДР у класичній схемі МСЕ, при цьому забезпечується одна й та ж за порядком точність. В дисертаційній роботі досліджено питання найбільш ефективної нумерації вузлів елементів розбиття, яка дозволяє отримати матриці системи ЗДР, що мають блочно-трьохдіагональний вигляд. Запропоновано метод побудови точних розв’язків тестових задач. Відповідні теоретичні твердження роботи обґрунтовані за допомогою теорем і підтверджені результатами обчислювальних експериментів, проведених з використанням пакету прикладних програм, створеного дисертантом. Обчислювальний експеримент продемонстрував та підтвердив високу точність запропонованого ІМСЕ і правильність теоретичних тверджень роботи. The dissertation is devoted to research and development of effective computing schemes of interlinative finite element method (ІFЕM) for solving of boundary value problems of heat conduction for flat areas of complex shape. ІFЕM is finite cell realization of method of solving boundary value problems for differential equations in partial derivatives proposed by Serhiyenko I.V., Litvin O.M. Approximate solution of non-stationary heat conduction problem with two space variables is sought in the form of spline interpolation formulas (by spatial variables), based on splineinterlination formulas of function of three variables in two spatial variables. To find the unknown nodal interpolation parameters which are functions of time t , obtained the Cauchy problem for systems of ordinary differential equations. Quantity of equations in the system to order less than the quantity of equations of similar ODE system in the classical scheme of the FEM, wherein accuracy of the same order ensures. In the dissertation the problem of the most effective numbering for element partition nodes is investigated, which provides a matrix of ODE system with block-three-diagonal look. The method of construction of exact solutions for test problems is offered. Corresponding theoretical statements of paper are grounded by means of theorems and confirmed by results of the computing experiments spent with use of a package of applied programs, created by the author of dissertation. Computing experiment demonstrated and confirmed the high accuracy of the proposed method ІFЕM and correctness of theoretical statements.
Метод управління трафіком в процесі встановлення ТЕ-тунелів з використанням лінійних МAX-PLUS моделей
(2015) Лозинська, В. Н.
Дисертаційна робота присвячена розв’язанню актуальної наукової задачі, пов’язаної зі вдосконаленням моделей та методів управління трафіком в MPLS- мережах в умовах реалізації стратегій QoS-маршрутизації та методів оцінки параметрів ТЕ-туннелів шляхом розробки відповідних математичних моделей для підвищення ефективності використання мережних ресурсів в цілому. У ході проведеного аналізу встановлено, що впроваджені в MPLS комплекси для забезпечення гарантованої якості обслуговування трафіка, що надходить, мають низку функціональних обмежень, що пов’язано з недосконалістю математичних моделей та методів, на яких вони основані. Отримав подальший розвиток метод маршрутизації «від джерела» з підтримкою якості обслуговування для MPLS-мереж. Новизна методу полягає в формуванні композитних маршрутних метрик, які розраховуються на основі функцій «корисності» трафіка різних телекомунікаційних послуг, що дозволило формувати ТЕ-тунелі відповідно до характеристик трафіка, який ними буде передано. Вперше розроблено метод оцінки пропускної здатності віртуальних каналів телекомунікаційної мережі, який відрізняється від існуючих використанням прогностичної ARFIMA-моделі, що враховує фрактальні властивості трафіка. Це дозволило зменшити обсяг використаного канального ресурсу із забезпеченням заданих параметрів обслуговування в середньому на 18%. Вперше розроблено дискретно-подієву модель роботи планувальника приграничного мережного пристрою в базисі Max-Plus алгебри, яка враховує затримки на обробку пакетів та дозволяє формалізувати процес управління чергами 18 пакетів в просторі станів. На основі розробленої моделі запропоновано метод оцінки розміру буферів черг MPLS-маршрутизатора, який дозволяє підвищити точність оцінок міжкінцевих затримок передачі трафіка. Запропоновані математичні моделі та метод можуть бути покладені в основу відповідних протокольних рішень під час розв’язання задач управління трафіком в транспортних MPLS-мережах, при балансуванні навантаження в приграничних мережних пристроях, при визначенні обсягу пропускної здатності для ТЕ-тунелів, що встановлюються, та їхньої маршрутизації з підтримкою якості обслуговування. Dissertation is devoted to actual scientific task solving. It is connected with traffic management models and methods in MPLS-network improvement under the implementation of the QoS-routing strategy and TE-tunnel’s parameters estimation method conditions by right mathematical models designing on purpose of more efficient network resources using in generally. Main parts of TE-tunnel’s setting process mathematical models are designed. They are TE-tunnel’s setting bandwidth estimation, route metrics forming for its routing and queue service planning for guarantee quality of service in border routers. The results novelty is in more efficient network resources using with guarantee quality of service assurance by decreasing channel resource capacity in virtual channel’s setting process. Proposed mathematical models and method can be the basis of right protocols in which are MPLS-network’s management traffic tasks solving. They can be used for load balancing in border routers, TE-tunnels’ setting bandwidth rate and its routings with guarantee quality of service.
Математическое моделирование и численный анализ методом R-функций нестационарных течений вязкой несжимаемой жидкости
(2015) Артюх, А. В.
Дисертація присвячена математичному моделюванню та чисельному аналізу на основі методів R-функцій, методу Гальоркіна та послідовних наближень нестаціонарних течій в’язкої нестисливої теплопровідної рідини у однозв’язних областях з кусково-гладкою межею. На основі структурного методу R-функцій та методу Гальоркіна для нестаціонарних задач запропоновано методи чисельного аналізу лінійної задачі відносно функції течії (лінеаризація Стокса), а також лінійної задачі відносно функції течії та температури. Доведено збіжність гальоркінських наближень до єдиних узагальнених розв’язків відповідних задач та отримано умови застосовності запропонованих методів. Удосконалено ітераційні методи розв’язання нелінійного рівняння відносно функції течії і системи нелінійних рівнянь відносно функції течії та температури на основі методів R-функцій, Гальоркіна та послідовних наближень в частині застосування до розв’язання нестаціонарних задач. Отримано умови та оцінки швидкості збіжності ітераційного процесу до узагальнених розв’язків відповідних задач. Ефективність розроблених методів проілюстрована багатьма обчислювальними експериментами для тестових областей (прямокутник, параболічний сегмент і трапеція), порівнянням з відомими точними розв’язками, а також з чисельними розв’язками, отриманими іншими авторами. In basis of the structural method of R-functions and Galerkin method for nonsteady problems the methods of numerical analysis of linear problem with respect to the stream function (Stokes flow) and of linear problem with respect to the stream function and temperature were suggested. The convergence of Galerkin approximations to unique solutions of corresponding problems was proved. The conditions of validity of suggested methods were obtained. The iteration methods for solving of nonlinear equation with respect to the stream function and system of nonlinear equations with respect to the stream function and temperature in terms of the R-functions method, Galerkin method and method of successive approximations were improved. The conditions and estimates of convergence speed for iteration process to generalized solutions of the corresponding problems were obtained. Efficiency of the suggested methods was illustrated by computational experiments for test domains (rectangle, parabolic segment and trapezium), comparing with knows exact solutions and with numerical results, which were obtained by another authors.
Глобальна розв'язність диференціально-алгебраїчних рівнянь та математичне моделювання динаміки нелінійних радіотехнічних кіл
(2015) Філіпковська, М. С.
У дисертації отримано узагальнення теореми Ла-Саля про необмежену продовжуваність розв’язків диференціального рівняння. Запропоновано спеціальну блокову структуру операторних коефіцієнтів сингулярних рівнянь. Отримано теореми існування та єдиності глобального розв’язку звичайного напівлінійного диференціального рівняння та напівлінійних диференціально-алгебраїчних рівнянь з регулярним і сингулярним характеристичними жмутками, у тому числі теореми, які враховують специфічні властивості рівнянь. Отримано теореми про стійкість та нестійкість за Лагранжем напівлінійних диференціально-алгебраїчних рівнянь з регулярним і сингулярним характеристичними жмутками. Доведені теореми не містять обмежень типу глобальної умови Ліпшиця, що дозволяє отримувати умови глобальної розв’язності рівнянь динаміки для більш широких класів прикладних задач. Побудовано математичні моделі п’яти типів нелінійних радіотехнічних пристроїв. Для побудованих моделей вказано обмеження, які забезпечують гладку детерміновану еволюцію станів на нескінченному інтервалі часу, та умови, за яких відповідні диференціально-алгебраїчні рівняння стійкі за Лагранжем. Вказаним обмеженням задовольняють певні класи нелінійних функцій, які не є глобально ліпшицевими. Розроблено чисельний метод знаходження розв’язків напівлінійного диференціально-алгебраїчного рівняння на будь-якому заданому відрізку часу. За допомогою розробленого методу отримано наближені розв’язки для математичних моделей нелінійних радіотехнічних кіл. Отримані теоретичні результати допускають застосування до дослідження математичних моделей економічних, робототехнічних, механічних і керованих систем, у яких виникають подібні рівняння. The generalization of La Salle theorem on the solutions of differential equations, which is defined in the future, is obtained in the thesis. The special block structure for the operator coefficients of singular equations is proposed. Theorems on the existence and the uniqueness of global solutions for an ordinary semilinear differential equation and semilinear differential-algebraic equations with regular and singular characteristic pencils, including theorems, which take into account the specificity of the equations, are obtained. Theorems on the Lagrange stability and instability of semilinear differential-algebraic equations with regular and singular characteristic pencils are obtained. The proven theorems contains no constraints of the global Lipschitz condition type. This allows to find the global solvability conditions of the dynamics equations for more general classes of applications. The mathematical models of the five types of nonlinear radio engineering devices are constructed. The restrictions which ensure the smooth determinate evolution of states on an infinite time interval and the conditions, under which the corresponding differential-algebraic equations are stable by Lagrange, are given for the constructed models. The certain classes of nonlinear functions to be not global Lipschitz satisfy the mentioned restrictions. The numerical method for finding the solutions of semilinear differential-algebraic equations on any given time interval are developed. The approximate solutions for the mathematical models of nonlinear radio engineering circuits are found using the developed method. The obtained theoretical results may be used to study mathematical models of economic, robotic, mechanical, and control systems, which contain such equations.
Електродинамічні властивості і характеристики НВЧ ближньопольового резонаторного датчика контролю малооб'ємних проб біологічних рідин
(2015) Бородкіна, Г. М.
В роботі показано, що найбільш зручним датчиком для поточних клінічних вимірювань є чвертьхвильовий відкритий резонатор. Він має необхідну точність, працює у відповідальному діапазоні частот і припускає її плавну зміну, допускає зовнішнє розташування зразка, обсяг якого обмежується біологічними критеріями, що необхідно для зменьшення стресового навантаження пацієнтів. Крім того, під час виконання робочої області у вигляді коаксіальної вимірювальної апертури, можливо тоже моделювання всіх його параметрів і теоретичне калібрування.
Моделі та методи підвищення якості експертного діагностування комп'ютерних систем з використанням продукційних правил
(2015) Кучеренко, Д. Ю.
Метою роботи є розробка моделей та методів підвищення якості експертного діагностування комп'ютерних систем за рахунок перевірки на логічну коректність моделі представлення знань експерта. У дисертаційній роботі вперше запропоновано моделі та методи аналізу продукційних правил на логічну коректність в системах нечіткого виводу шляхом їх перевірки на повноту, несуперечливість, зв’язність та мінімальність, що дозволило формалізувати процес формування та аналізу бази знань для підвищення якості експертного діагностування комп’ютерних систем; вдосконалена модель представлення знань експерта в експертних системах діагностування у вигляді продукційних правил, що подані в кубічній формі, яка відрізняється використанням кубітного кодування символів багатозначного кубічного алфавіту, що дало можливість використовувати логічні операції та значно прискорити обчислення при аналізі продукційних правил; отримали подальший розвиток моделі представлення діагностичних ознак різних компонентів комп'ютерних систем у вигляді лінгвістичних змінних шляхом створення формалізованого шаблону їх представлення та оцінювання, що дає можливість використовувати єдиний підхід до побудови бази знань експерта і розширити перелік діагностичних ознак в експертних системах діагностування. The purpose of the work is to develop models and quality improvement methods of computer systems’ expert diagnosis by checking the logical correctness of the expert’s knowledge representation model. In the thesis the models and analysis methods of the logical correctness of production rules in fuzzy inference systems by checking them for completeness, consistency, coherence, and minimality were proposed, that made it possible to formalize the processes of knowledge base formation and analysis for improving the quality of computer systems expert diagnosis; the representation model of expert knowledge in diagnosis expert systems as a production rules in a cubic form, which is characterized by qubit encoding of multi-valued cubic alphabet characters, that made it possible to use logical operations, and to accelerate computation greatly during production rules analysis, was improved; the model of diagnostic features representation of various components of computer systems in a form of linguistic variables through the establishment of a formalized template of their representation and estimation was further developed, which allows using the unified approach to construction of an expert knowledge base and expanding a list of diagnostic features in diagnosis expert systems; the models and synthesis methods of fuzzy inference production rules in a cubic form by assigning weights for each term of input linguistic variable were further developed, which allow an expert to formalize the process and reduce the time for creating production rules with an arbitrary number of diagnostic features and ranges of their values.
Інтелектуальний аналіз медичних даних на основі гібридних нейромереж
(2015) Мулеса, П. П.
Метою дисертаційної роботи є розробка нових гібридних нейро-фаззі систем для вирішення задач ефективного аналізу і обробки інформації на основі динамічного інтелектуального аналізу медичних даних у вигляді багатовимірних таблиць і нестаціонарних нелінійних сигналів з локальними особливостями за умов апріорної та поточної невизначеності. Запропоновано метод навчання двошарового нейро-фаззі компресора, що відрізняється використанням активаційних функцій з лінійними похідними, що дозволило підвищити швидкодію процесу оброблення даних та спростити обчислювальну реалізацію методу. Запропоновано метод навчання-самонавчання одношарової класифікуючої-кластеризуючої нейронної мережі, яка відрізняється тим, що може оброблювати інформацію як в режимі навчання з вчителем, так і без, та вирішувати задачі класифікації-кластеризації за умов класів, що перетинаються, що дозволило опрацьовувати дані в on-line режимі. Запропонована багатошарова діагностуюча нейро-фаззі система, що побудована на основі системи Такаґі-Суґено-Канґа з додатковим нелінійним шаром діагностики та модифіковано її метод навчання, що побудовано на основі критерію розпізнавання образів, яка характеризується підвищеною швидкодією та простотою обчислювальної реалізації. Удосконалено метод передобробки медичної інформації для структуризації простору факторів в задачах діагностування захворювань з використанням нечіткого дерева рішень, моделей багатокритеріального вибору та нечіткої логіки, що дало змогу провести ранжування факторів з метою виявлення найвпливовіших та їх подальшого оброблення інтелектуальною діагностуючою системою. The goal of thesis is synthesis of hybrid neuro-fuzzy systems for solving tasks of effective information analysis and processing based on dynamical medical data mining which presented by multivariate tables and non-stationary nonlinear signals with local properties under a-priory and current uncertainty. The learning method for neuro-fuzzy compressor is proposed. In this architecture we used activation function with linear derivatives, that allows increasing speed of data processing and reduces computational methods realization. The learning-self-learning method of single layer classification-clustering neural network is proposed. Such method can process information both in supervised and unsupervised learning mode and allows solving the classification-clustering tasks with fuzzy clusters in on-line mode. Multilayered diagnosis neural-network system based on Takagi-Sugeno-Kang approach with additional non-linear diagnosis layer is proposed. The learning method based on pattern recognition criterion is modified. Such system is characterized by increasing learning rate and simplicity of computational realization. Medical information preprocessing method for structuring of factors space in diagnostic medical tasks based on fuzzy decision trees, model of multi-criterion choice and fuzzy logic is improved. This method allows to provide the most important factors ranging.
Математичні та обчислювальні методи прогнозування кількості слабких ключів режиму вибіркового гамування з прискореним виробленням імітовставки
(2015) Колованова, Є. П.
Дисертаційна робота присвячена вирішенню важливої науково-технічної задачі, яка полягає в розробці математичних та обчислювальних методів прогнозування кількості слабких ключів режиму вибіркового гамування з прискореним виробленням імітовставки, обґрунтуванні практичних рекомендації щодо його застосування в Україні. Криптографическая защита информации является важной составляющей в обеспечении информационной безопасности государства, поэтому исследование современных методов криптографического преобразования и обоснование перспективных направлений по созданию национальных технологий на уровне мировых аналогов является чрезвычайно сложной и важной научно-технической задачей. Наибольшее развитие и применение в современных информационных и коммуникационных системах получили симметричные криптографические преобразования, их свойства непосредственно зависят от режима применения блоковых симметричных шифров. The thesis is devoted to the solution of important scientific and technical problem, which is to develop mathematical and computational methods for forecasting the number of GCM & GMAC weak keys, the justification of practical recommendations for its use in Ukraine. The thesis first developed the mathematical models and methods for estimating the number of GCM & GMAC weak keys. Analytical evaluations of the probability of weak keys, which leads to a degenerate work hashing function, were obtained. It was proved that the probability of occurrence of weak keys do not depend on their length, and is determined by back to the power of the blocks messages set. The thesis first developed the mathematical model of reduced (mini) version of GCM & GMAC based on the scaling symmetrical cryptotransformations preserving their algebraic structure. This allows to forecast the various cryptographic strength parameters of the full version mode when using originals ciphers.
Розвиток методів аналізу тонкопроводових антен з неліній-ними властивостями поверхневого імпедансу
(2015) Уаiд, С. Р.
На основі аналізу літературних джерел зроблено висновок про необхідність розвитку методів моделювання випромінювачів та розсіювачів, до складу яких входять нелінійні елементи з розподіленими та зосередженими параметрами, які відносяться до класу антен з нелінійним поверхневим імпедансом (АНПІ). У дисертації наведено нове розв’язання цієї актуальної задачі, а саме – створено метод аналізу проводових антен довільної конфігурації з нелінійними властивостями поверхневого імпедансу при нестаціонарному режимі їх роботи. Це розв’язання отримано на основі методу нелінійних інтегральних рівнянь, які сформульовані в просторово-часовій області для тіл з нелінійними граничними умовами. На основі розробленої моделі тонкопроводових АНПІ створено алгоритм і програму аналізу нестаціонарних режимів досліджуваних пристроїв. З їхньою допомогою вперше вивчено характеристики АНПІ з нерівномірним розподілом поверхневого імпедансу вздовж провідника. Показано, що за рахунок зміни абсолютних значень та форми розподілу нелінійності можна керувати розподілом струму на поверхні антени і, відповідно, формою діаграми спрямованості. Це стосується як основної робочої частоти антени, так і її вищих гармонік. Важливим також виявляється і тип джерела живлення антени, від якого значною мірою залежать її характеристики на частотах гармонік. На прикладі вібратора з нелінійними властивостями поверхневого імпедансу показано, що в нелінійних електродинамічних пристроях з індуктивним характером НПІ режими слабкої і сильної нелінійності мають суттєві відмінності. При цьому, в режимі сильної нелінійності не виконуються умови конвергентності і за певних значень параметрів нелінійності та рівня зовнішнього впливу спостерігаються явні ознаки режиму динамічного хаосу: безперервний спектр коливань, сильна залежність форми коливань струму від незначних змін початкових умов. Based on the analysis of the literature that the need to develop modeling tech-niques radiators and scatterers, which include nonlinear elements with distributed and lumped parameters that belong to a class of antenna with nonlinear surface imped-ance (ANSI).The dissertation presented a new solution to this actual problem – the namely method of analysis established wire antenna configuration with arbitrary non-linear properties of surface impedance in the non-stationary mode of operation. This solution is obtained on the basis of non-linear integral equations formu-lated in the space-time domain for bodies with nonlinear boundary conditions Based on the developed model thin-wirе ANSI created algorithm and program analysis non-stationary regimes studied devices. By their uses, firstly studied the characteristics of ANSI uneven distribution of surface impedance along the wire. It is shown that by changing the absolute values and forms of distribution of non-linearity can be controlled distribution of current on the antenna surface and thus form pattern. This applies to the basic operating fre-quency of the antenna and its higher harmonics. An important manifested type of power source antenna, which largely depends on its characteristics at frequencies of harmonics. For example vibrator with nonlinear properties of surface impedance shown that nonlinear electromagnetic devices with inductive nature NSI regimes of weak and strong nonlinearity are important differences. Thus, in the mode of strong nonlinearity convergence conditions are not met and in some nonlinearity parameter values and level of exposure there are clear signs of dynamical chaos mode: continuous

Перегляд

Перегляд Автореферати за датою видання

Результатів на сторінку

Варіанти сортування