Анотація до роботи:

Козачко О.М. Моделювання надійності алгоритмічних процесів, які виконуються з помилками різних типів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи – Вінницький національний технічний університет, Вінниця – 2006.

Дисертація присвячена розв’язанню задачі моделювання надійності багатовимірних алгоритмічних процесів, при виконанні яких вносяться, виявляються та усуваються одночасно помилки різних типів.

Наведені приклади типових представників багатовимірних алгоритмічних процесів, проаналізовано методи оцінювання та забезпечення їх надійності, запропоновано принципи моделювання надійності таких алгоритмічних процесів та поставлені задачі дослідження.

Запропоновано градієнтні та генетичні моделі забезпечення надійності багатовимірних алгоритмічних процесів. Проведено порівняльний аналіз запропонованих моделей оптимізації за теоретичною складністю, практичною швидкодією та якістю знайдених розв’язків.

Узагальнено багатовимірні моделі надійності операторів, логічних умов та типових алгоритмічних структур на випадок нечітких даних. Застосування моделей ілюструється на прикладі прогнозування надійності алгоритмічного процесу проведення платіжного доручення в системі “клієнт-банк”.

Розроблено програмне забезпечення автоматизованої системи моделювання та оптимізації надійності багатовимірних алгоритмічних процесів.

У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення актуальної наукової задачі, яка полягає в розробці математичних моделей та методів, призначених для моделювання надійності багатовимірних АП, на основі яких можна підвищити якість проектування АП.

Основні наукові та практичні результати дисертаційної роботи такі:

1. Вперше розроблено градієнтні моделі оптимізації надійності багатовимірних АП, які на відміну від існуючих, враховують помилки функціонування різних типів, що дозволяють розв’язувати задачі оптимізації розподілу контрольних точок та вибору кратностей контролів в таких процесах. Достовірність результату підтверджується збігом результатів оптимізації за запропонованим та відомими моделями в граничному випадку, коли кількість типів помилок дорівнює одиниці. Практична цінність результату полягає в тому, що на його основі може здійснюватися оперативне управління надійністю багатовимірного АП.

2. Удосконалено генетичні моделі оптимізації надійності багатовимірних АП, які на відміну від існуючих, містять адаптивні фітнес-функції, процедури ініціалізації якісної початкової популяції та ефективну схему селекції, що забезпечують швидке знаходження глобальних розв’язків. Достовірність результату щодо глобальності екстремуму підтверджена тим, що за запропонованими моделями знайдені кращі розв’язки тестових задач, ніж за іншими. Ці розв’язки збігаються з глобальними, що отримані повним перебором для тестових задач невеликої розмірності. Достовірність результату щодо часу обчислень підтверджена комп’ютерними експериментами. Практична цінність результату полягає в тому, що на його основі може здійснюватися оптимальне проектування багатовимірних АП, з урахуванням вимог до трудомісткості, ймовірності безпомилкового виконання та ймовірностей помилок різних типів.

3. Вперше розроблено нечіткі моделі надійності багатовимірних алгоритмічних структур “послідовна”, “w-диз’юнкція”, “w-ітерація”, “робота-контроль-доробка”, “багаторазова робота” та “w-доробка”, які, на відміну від існуючих, використовують нечіткі числа як початкові дані про характеристики надійності операторів та логічних умов. Це забезпечує використання експертних лінгвістичних оцінок при моделюванні надійності багатовимірних АП. Достовірність моделей забезпечена тим, що вони отримані з відомих матричних моделей надійності шляхом коректного застосування принципу нечіткого узагальнення. Достовірність результату підтверджена збігом зпрогнозованого за цими моделями часу обробки запиту в інтернетівській системі “клієнт-банк” з експериментальними даними.

4. На базі наукових результатів розроблено програмне забезпечення автоматизованої системи моделювання та оптимізації надійності багатовимірних АП. Система забезпечує автоматизацію найбільш трудомістких операцій проектування багатовимірних АП за критеріями надійності.

Публікації автора:

1. Ротштейн О.П., Штовба С.Д., Козачко О.М. Нечітке прогнозування надійності алгоритмів, що враховують помилки різних типів // Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2005. – №4. – С.77-85.

2. Штовба С.Д., Козачко О.М. Генетична мінімізація вартості контролів в технологічному процесі з урахуванням дефектів різних типів // Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2005. – №3. – С.74-79.

3. Ротштейн О.П., Штовба С.Д., Козачко О.М. Градієнтна оптимізація кратностей контролів технологічного процесу при обмежених ресурсах з урахуванням дефектів багатьох типів // Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2005. – №2. – С.54-62.

4. Ротштейн О.П., Штовба С.Д., Дубіненко С.Б., Козачко О.М. Евристична оптимізація розстановки контрольних точок в технологічних процесах при багатовимірному просторі типів дефектів // Вісник Вінницького політехнічного інституту. – 2004. – №1. – С.54-62.

5. Штовба С.Д., Козачко О.М. Генетична оптимізація кратностей контрольно-доробчих операцій в технологічних процесах з урахуванням дефектів багатьох типів // Вісник Житомирського державного технологічного університету. – 2004. – №4. – Том 2. – С.180-187.

6. Ротштейн А.П., Штовба С.Д., Козачко О.М. Нечеткие модели надежности алгоритмов, учитывающие ошибки различных типов // Вестник Севастопольского государственного технического университета. Сер. “Автоматизация процессов и управление”. –2004. –№58.–С. 175-187.

7. Shtovba S., Kozachko O., Dounias G. А fast genetic algorithm for optimising the checking – retrofit procedures in multidimensional technological processes // Штучний інтелект. – 2004.– №2.– C.225-230.

8. Штовба С.Д., Козачко О.М. Прогнозування часу обробки запиту в системі “клієнт-банк” за допомогою нечітких моделей надійності // Матеріали МНК “Інтелектуальні системи прийняття рішень та прикладні аспекти інформаційних технологій”. - Херсон: ХМІ. – 2005. – Т.1 – C.171-174.

9. Ротштейн О.П., Штовба С.Д., Козачко О.М. Оптимизация расстановки контрольных точек в многомерном технологическом процессе на базе генетических алгоритмов // Праці Міжн. конференції з індуктивного моделювання. – Львів: НУЛП. – 2002. – Том 2. – С.4-7.

10. Штовба С.Д., Козачко О.М. Нечеткий анализ надежности алгоритмических процессов в многомерном пространстве типов ошибок // Матеріали НПК “Стан та перспективи розвитку новітніх науково-освітніх комп’ютерних технологій”. – Миколаїв: МДГУ. – 2003. – С.39-40.

11. Ротштейн А.П., Штовба С.Д., Козачко О.М. Сравнение генетического и градиентного алгоритмов расстановки контрольных точек в технологических процессах с дефектами многих типов // Тези доповідей Між. НПК “Інтелектуальні системи прийняття рішень та інформаційні технології”. – Чернівці: ЧФЮІ. – 2004.–С.56-57.

12. Ротштейн О.П., Штовба С.Д., Козачко О.М. Вплив якості початкової популяції на швидкість генетичної оптимізації надійності технологічних процесів // Тези доповідей VIІІ Міжн. НТК “Контроль і управління в складних системах”. – Вінниця: ВНТУ. – 2005.– С.98.

13. Штовба С.Д., Козачко О.М. Оптимальное проектирование алгоритмов SPAM- фильтрации // Материалы ХІ-ой Международной конференции по автоматическому управлению. – Киев: НУХТ. – 2004. – Том 4. – C.14-15.

14. Ротштейн О.П., Штовба С.Д., Козачко О.М. Оптимізація кратності контролю технологічних процесів з врахуванням різних типів дефектів // Тези доповідей VIІ Міжнародної НТК “Контроль і управління в складних системах”. – Вінниця: ВНТУ. – 2003.– С.38.

15. Козачко О.М. Проектування інформаційних процесів на базі генетичних алгоритмів // Тези доповідей ІІ-ї Міжнародної НТК “Оптоелектронні інформаційно-енергетичні технології”. – Вінниця: ВДТУ. – 2002. – С.30.

16. Штовба С.Д., Козачко О.М., Піскляров Д.С. Автоматизована система моделювання надійності алгоритму обробки запиту в системі “клієнт-банк” // Тези доповідей Міжн. НТК “Системний аналіз та інформаційні технології”. – Київ. – 2005.–С.127.

17. Ротштейн А.П., Штовба С.Д., Козачко О.М. Автоматизована система моделювання надійності алгоритмів, що виконуються з помилками багатьох типів // Тези доповідей ІІІ-ї Міжн. НТК “Оптоелектронні інформаційно-енергетичні технології”. – Вінниця: ВНТУ. – 2005.–С.30.