Анотація до роботи:

Філіпковська Л.О. Структурно-аналітичні моделі, алгоритми і програмні засоби для розпізнавання виробничих ситуацій за різнотипними ознаками. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 - Автоматизовані системи управління і прогресивні інформаційні технології. - Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського “Харківський авіаційний інститут”, Харків, 2002.

Дисертацію присвячено підвищенню ефективності управління виробничими процесами за допомогою розробки оптимальних моделей та інструментальних засобів класифікаційної обробки даних на основі структурно-аналітичного методу розпізнавання образів. Виконано й обґрунтовано оптимізацію структурно-аналітичних моделей для аналізу різнотипних даних і синтезу правил класифікації на основі критерію мінімізації емпіричного ризику. Розроблено структуру інструментального засобу автоматизації формування таких моделей у вигляді інтерактивного програмного комплексу. Вирішено задачі класифікаційної обробки конструкторської і технологічної інформації про листові деталі в управлінні процесом штампування вибухом. Синтезовано структурно-аналітичні моделі медичної діагностики для підвищення ефективності управління лікувальним процесом.

У дисертації викладено теоретичне узагальнення задачі розпізнавання образів на випадок структурного образу у просторі різнотипних ознак та нове вирішення наукової задачі створення структурно-аналітичних моделей, алгоритмів і інтерактивного програмного комплексу для класифікаційної обробки різнотипних даних з метою підвищення ефективності управління виробничими процесами.

У ході дослідження отримано такі результати:

1. Проведено аналіз використання класифікаційної обробки різнотипних даних в управлінні складними виробничими процесами, виділено клас виробничих ситуацій для дослідження засобами розпізнавання образів, визначені їхні особливості й обмеження, обґрунтовано використання структурно-аналітичного методу класифікаційної обробки різнотипних даних для ідентифікації виробничих ситуацій.

2. На основі сформульованої концепції структурного образу вперше виконано оптимізацію структурно-аналітичної моделі за критерієм мінімізації емпіричного ризику для аналізу експериментальних даних і побудови правил класифікації, що дозволяє описувати і реалізовувати механізми породження образів у просторі різнотипних ознак об'єктів і багатокласовості ситуацій, а також враховувати структурну й аналітичну інформацію про емпіричні закономірності досліджуваної предметної області.

3. Удосконалено розв’язок задачі побудови оптимальної структурно-аналітичної моделі розпізнавання образів як екстремальної задачі пошуку мінімуму цільової функції, поданої умовним математичним очікуванням і заданої на граматичному правилі класифікації, що забезпечило визначення попередньої оцінки якості побудованого правила класифікації на етапі формування синтаксичного зразка.

4. Запропоновано принципи і доведено твердження, що встановлюють зв'язок оцінки структурної повноти синтаксичного зразка з якістю правила класифікації на основі критерію мінімізації емпіричного ризику, що забезпечує найбільш ефективне розпізнавання, тобто досягнення заданої величини оцінки структурної повноти, як частоти правильно розпізнаваних об'єктів навчальної вибірки.

5. Вперше вирішено двохетапну задачу оптимізації структурно-аналітичної моделі за критерієм мінімізації емпіричного ризику: на першому етапі знаходяться оптимальні параметри властивостей-предикатів, що описують підобрази структурного образа, на другому – мінімізується довжина зовнішнього шляху граматичної структури правила класифікації. Це забезпечує підвищення адекватності моделі, зниження часу виконання аналізу й обсягу пам'яті збереження інформації.

6. Розроблено, досліджено методи і реалізовано алгоритми інформаційної технології для створення оптимальних структурно-аналітичних моделей класифікації виробничих ситуацій. Останні рекомендується використовувати як основу системи опрацювання знань для технічного підготування виробництва.

7. Розроблено структуру і визначено характеристики інструментального засобу автоматизації формування структурно-аналітичних моделей у виді інтерактивного програмного комплексу (ІПК) КОД-Т для ідентифікації виробничих ситуацій. Показано, що ІПК КОД-Т використовується як ядро підсистеми підтримки прийняття рішень.

8. Вирішено задачі класифікаційної обробки даних листового штампування вибухом. Підвищення ефективності управління штампувального виробництва забезпечено за рахунок зручного інтерфейсу ІПК КОД-Т, зменшення помилки класифікації, одержання надійних правил класифікації, скорочення часу на підготування виробництва в 15-20 разів, підвищення якості деталі і стійкості штампової оснастки, а також зниження матеріальних витрат на виробництво.

Методику проектування листового штампування вибухом із застосуванням ІПК КОД-Т може бути використано підприємствами, що освоюють методи вибухового штампування, і є незамінним засобом при виробництві деталей без досвідченого відпрацювання технології.

9. Для демонстрації універсальності застосування розроблених оптимальних структурно-аналітичних моделей в інших предметних областях на базі використання ІПК КОД-Т синтезовано ефективні правила класифікації для діагностування хронічних захворювань печінки і перевірки ступеня активності процесів у ній. Максимальна помилка класифікації склала 6%. Отримані результати впроваджено в лікувальний процес.

10. Удосконалено процедуру вибору найкращого управлінського рішення шляхом формування бази правил класифікації у вигляді альтернатив управлінських стратегій і подальшого вибору варіанта управління з використанням критеріїв якості рішень і суб'єктивних оцінок особи, що приймає рішення.

Публікації автора:

1. Дейнеко Н.Ф., Сироджа И.Б., Звягинцева Т.Д., Филипковская Л.А. Критерии оценки нахождения правила принятия решений в диагностике хронических заболеваний печени на основе СА-метода распознавания образов // Вестн. Харьк. ун-та. - Харьков, 1989. – Вып.336. Радиофизика и электроника. – С.74–76.

2. Филипковская Л.А. Структурно–аналитическая модель распознавания образов в управлении производственными процессами // Вестн. нац. техн. ун-та «Харьковский политехнический институт». – Харьков: НТУ «ХПИ». - 2001. - №6. - С.279 – 283.

3. Филипковская Л.А. Исследование структурно–аналитической модели распознавания образов при разработке технологических процессов // Проблемы машиностроения. – Харьков, 2000. – Т. 3, №3-4. - С.106 – 111.

4. Филипковская Л.А. Исследование структурно–аналитической модели распознавания образов в задачах управления и диагностики // Проблемы бионики.–Харьков, 2000. - Вып.53. - С.51-53.

5. Зорик В.Я., Филипковская Л.А., Третьяк В.В. Информационная технология классификационной обработки данных в проектировании техпроцессов листовой штамповки взрывом // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском у металургії і машинобудуванні: Зб. наук. пр. – Краматорськ, 2001. - С.286–289.

6. Филипковская Л.А., Шостак И.В. Интеллектуальная интегрированная система автоматизированной обработки производственных ситуаций структурно–аналитическим методом распознавания образов // Автоматизированные системы управления и приборы автоматики. – Харьков, 2001. - Вып.115. - С.65 – 69.

7. Філіпковська Л.О. Комп’ютерна технологія класифікаційної обробки даних для розпізнавання виробничих ситуацій // Тез. доп. Міжнар. наук.-техн. конф. Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні, ІКТМ’2001. – Харків “ХАІ”, 2001. – С.121.