Дисертації та автореферати
Постійне посилання на фонд
У фонді розміщено автореферати дисертацій та дисертації, захищені в КПІ ім. Ігоря Сікорського.
Переглянути
Перегляд Дисертації та автореферати за Ключові слова "004.046; 004.896; 004.021"
Зараз показуємо 1 - 2 з 2
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ Методи та засоби прогнозування захворювань дихання та апное на основі штучного інтелекту та мікро сервісної архітектури(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Болобан, Олег Анатолійович; Петренко, Анатолій ІвановичБолобан О.А. МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ ПРОГНОЗУВАННЯ ЗАХВОРЮВАНЬ ДИХАННЯ ТА АПНОЕ НА ОСНОВІ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ ТА МІКРО СЕРВІСНОЇ АРХІТЕКТУРИ. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії з галузі знань 122 Комп’ютерні науки за спеціальністю 122 Комп’ютерні науки. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Синдром обструктивного апное сну та хропіння є поширеними патологіями, що значно впливають на якість життя пацієнтів, особливо після пандемії COVID19. Розлади сну можуть спричиняти сонливість, зниження концентрації, когнітивні порушення та підвищувати ризик серцево-судинних захворювань і смертності. Однак лише 20% пацієнтів отримують вчасний діагноз, оскільки існуючі засоби діагностики є дорогими, малодоступними або не забезпечують комплексного аналізу дихальних параметрів. Більшість комерційних пристроїв обмежені лише вимірюванням рівня кисню в крові та серцевого ритму, що не дозволяє ефективно ідентифікувати дихальні патології. Дане дослідження спрямоване на розробку інтелектуальної системи моніторингу та прогнозування порушень дихання під час сну на основі штучного інтелекту. Запропонована система поєднує технології машинного навчання, нейронних мереж та методів обробки біомедичних сигналів для виявлення апное та інших дихальних розладів. Архітектура рішення базується на мікросервісному підході з використанням розподілених обчислень, а саме прикінцевих обчислень, що забезпечує ефективну обробку даних безпосередньо на пристрої та мінімізує затримки передачі. Запропонований підхід передбачає адаптивну обробку сигналів фотоплетизмограми (англ. Photoplethysmography (PPG)) та інших біомедичних показників з використанням методів фільтрації шумів, а також прогнозування стану пацієнта за допомогою моделі довга короткочасна пам'ять (англ. Long shortterm memory (LSTM)). Інтеграція сервісно-орієнтованої архітектури дозволяє масштабувати систему для подальшого розвитку, що робить її придатною для персонального та клінічного використання. Результати дослідження відповідають сучасним тенденціям розвитку цифрової медицини, сприяють впровадженню інноваційних технологій у сфері діагностики розладів сну та можуть бути використані в програмах розвитку «Інтернету медичних речей» (англ. Internet of Medical Things (IoMT)) та когнітивних обчислень. Метою дисертації є розробка моделі класифікатора апноегіпопное сну та впровадження в мікросервісну архітектуру, забезпечуючи ефективну класифікацію типу апное-гіпопное сну в реальному часі. Об’єкт дослідження – процеси збору, обробки та прогнозування респіраторних захворювань на основі біомедичних сигналів із використанням штучного інтелекту та мікро сервісної архітектури. Предмет дослідження – методи фільтрації, аналізу та прогнозування респіраторних захворювань на основі сигналів фотоплетизмографії, нейронних мережевих алгоритмів та технологій мікросервісної архітектури для забезпечення ефективного моніторингу та автоматизованої діагностики. Наукова новизна отриманих результатів полягає у тому, що в дисертаційній роботі: 1. Вперше запропоновано модель прогнозування респіраторних патологій, яка використовує сигнали фотоплетизмографії та методи глибокого навчання для оцінки стану дихальної системи. Відмінністю запропонованого підходу є застосування адаптивної моделі довгої короткочасної памʼяті, що аналізують часові ряди біомедичних сигналів та виявляють закономірності, пов’язані з апное та іншими порушеннями дихання. На відміну від традиційних методів, які базуються на простому порівнянні порогових значень кисню в крові, запропонована модель дозволяє враховувати багатофакторний аналіз змін сигналу та його динаміку, що суттєво підвищує точність виявлення патологій. 2. Модифіковано підхід до фільтрації медичних даних та реалізовано комбінований метод обробки фотоплетизмографічних сигналів. Вперше запропоновано вдосконалений підхід до фільтрації біомедичних сигналів, що включає комбіноване використання адаптивного фільтра Калмана, середньозваженого фільтра та алгоритмів машинного навчання для очищення сигналів у реальному часі. Особливістю підходу є динамічне налаштування параметрів фільтрації залежно від характеристик шуму та артефактів, що виникають під час рухової активності або зміни умов вимірювання. Проведений аналіз показав, що запропонований метод перевершує традиційні фільтри нижніх частот, верхніх частот та ковзного середнього за точністю відновлення сигналу та стабільністю його обробки у змінних умовах. Практичне значення отриманих результатів полягає у наступному: 1. Розроблена інтегрована система для відстеження та прогнозування дихальних патологій за межами медичних закладів. Запропонована система забезпечує можливість моніторингу стану дихальної системи пацієнтів у домашніх умовах, що значно покращує доступність діагностики. Використання мікросервісної архітектури дозволяє легко інтегрувати нові сенсори та моделі прогнозування, що робить систему гнучкою та масштабованою для різних груп користувачів. 2. Розроблена система моніторингу і класифікації стадій апное під час сну на основі штучного інтелетку для домашнього використання, яка дозволяє попереджати пацієнтів про ризики захворювання апное під час сну самостійно. Запропоноване рішення надає користувачам можливість безперервного моніторингу показників дихання та їх аналізу за допомогою штучного інтелекту. Система не лише відображає поточні параметри, але й проводить аналіз тенденцій та класифікує можливі стадії апное сну, що дає змогу пацієнтам своєчасно звертатися до лікаря. 3. Система підтримує прийняття діагностичних рішень шляхом автоматичної класифікації подій апное за 30-секундними вікнами сигналів фотоплетизмографії, сатурації та ЧСС, надаючи лікарю результати класифікації для аналізу, корекції та подальшого визначення необхідності стаціонарного догляду за пацієнтом. Завдяки інтеграції системи з медичними інформаційними платформами лікарі отримують можливість доступу до історії змін стану пацієнтів, що допомагає у прийнятті обґрунтованих рішень щодо діагностики та лікування. Віддалений моніторинг дозволяє зменшити навантаження на клініки та покращити якість обслуговування пацієнтів.Документ Відкритий доступ Семантична структура для оркестровки та хореографії когнітивних веб-сервісів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Касьянчук, Ігор Вячеславович; Петренко, Анатолій ІвановичКасьянчук І.В. Семантична структура для оркестровки та хореографії когнітивних веб-сервісів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії з галузі знань 122 Комп’ютерні науки за спеціальністю 122 Комп’ютерні науки. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Дисертаційна робота присвячена розробці моделі координації когнітивних веб-сервісів, яка реалізується через семантичну структуру для їх вибору, інтеграції та автоматизації композиції. Дослідження зосереджене на вдосконаленні методів семантичного узгодження сервісів шляхом використання онтологічного підходу, адаптивного планування на основі контексту виконання запитів та інтеграції параметрів QoS для оптимізації вибору сервісів. Основна увага приділяється розширенню семантичного опису сервісів шляхом використання онтологічного підходу та доповнення логічними правилами SWRL для формалізації зв’язків між сервісами. Проведено порівняльний аналіз із альтернативними методами. Запропонований підхід демонструє покращену продуктивність, точність і масштабованість семантичної обробки у динамічних середовищах у порівнянні з традиційними методами оркестрації (наприклад, BPEL) та хореографії (WS-CDL). Дисертація відповідає науково-технічним пріоритетам Національного технічного університету України «КПІ імені Ігоря Сікорського» та спрямована на розвиток семантичних веб-технологій, когнітивних обчислень та інтелектуальної обробки запитів. Дослідження спрямоване на розробку методів і алгоритмів для підвищення продуктивності, адаптивності веб-сервісів та відповідності вимогам якості обслуговування (QoS). Результати роботи узгоджуються з напрямами розвитку сучасних інформаційних технологій, зокрема, в аспектах автоматизованого семантичного аналізу, інтеграції онтологій та розумного вибору сервісів для оптимізації процесів обробки запитів. Запропоновані рішення забезпечують ефективну інтеграцію та автоматизацію веб-сервісів через семантичну структуру, яка реалізує модель координації та композиції. Результати дослідження мають практичну цінність у контексті реалізації наукових програм із впровадження інноваційних цифрових рішень у різних галузях, оскільки проведене дослідження відповідає пріоритетам розвитку цифрової економіки, які закладені в стратегічних програмах, спрямованих на впровадження інтелектуальних систем, таких як «Інтернет речей» (IoT) та когнітивні обчислення. Метою дисертації є розробка моделі координації когнітивних веб-сервісів, яка реалізується через семантичну структуру, забезпечуючи ефективне оркестрування і хореографію сервісів у розподілених середовищах. Об’єкт дослідження – процеси опису, пошуку та інтеграції когнітивних вебсервісів у розподілених системах. Предмет дослідження – семантичні методи опису, пошуку та інтеграції когнітивних веб-сервісів, які забезпечують автоматизацію їх використання та взаємодії. Наукова новизна отриманих результатів полягає у тому, що в дисертаційній роботі: 1. Вперше запропоновано модель координації когнітивних веб-сервісів, яка забезпечує автоматизований вибір, оркестрацію та хореографію на основі семантичного опису функціональності, параметрів QoS та контексту виконання. Відмінність від існуючих підходів полягає у формалізованому описі когнітивних можливостей сервісів (наприклад, здатність до навчання, обробки природної мови, аналізу зображень), їх функціональності, вхідних/вихідних даних та обмежень, що забезпечує автоматизовану інтеграцію. 2. Модифіковано метод пошуку та вибору веб-сервісів, який базується на семантичному описі та забезпечує динамічне ранжування сервісів за їх відповідністю до контексту виконання (наприклад, час відповіді, специфіка даних, ресурси). 3. Вперше запропоновано інтеграцію когнітивних веб-сервісів на основі семантичного підходу, що дозволяє автоматизувати процес вибору, оркестрації та хореографії сервісів у динамічних середовищах, враховуючи змінність умов виконання та недоступність окремих компонентів. Отримані результати розширюють можливості когнітивних веб-сервісів та інтеграції штучного інтелекту в складні системи, підвищуючи ефективність прийняття рішень у стратегічно важливих сферах. Практичне значення отриманих результатів полягає у наступному: 1. Розроблена модель семантичної структури може бути використана для створення адаптивних і масштабованих систем у різних сферах, таких як управління ресурсами, автоматизація бізнес-процесів, інтеграція сервісів в Інтернеті речей (IoT) та смарт-середовищах. 2. Розроблений алгоритм інтелектуального пошуку та вибору когнітивних веб-сервісів може бути інтегрований у програмні платформи, що використовуються для побудови систем автоматизації, аналітики великих даних, розумних рекомендаційних систем або інтеграції сервісів у хмарних середовищах. 3. Запропоновані підходи є основою для розробки програмних продуктів, що забезпечують динамічний пошук, інтеграцію та управління когнітивними вебсервісами в системах із високими вимогами до адаптивності та швидкості реагування, таких як медицина, фінанси чи логістика. Результати проведеного дослідження були представлені та обговорені у провідних наукових виданнях, що підтверджує їхню актуальність і наукову новизну: стаття «Finding a conceptual approach to developing an architecture of general-purpose services for economic researches» опублікована в журналі Technology Audit and Production Reserves (Vol. 3 № 4(71), 2023). Наукова стаття «Модель розумної оркестрації веб-сервісів на прикладі статистичних досліджень» опублікована у Таврійському науковому віснику. Серія: Технічні науки (№ 4, 2023). Наукова стаття «Огляд хореографії веб-сервісів WSMO для виконання синхронних та асинхронних запитів» опублікована у Таврійському науковому віснику. Серія: Технічні науки (№ 2, 2024). Наукове дослідження на тему «Orchestration of service-oriented applications with reactive programming techniques» опубліковане в журналі Technology Audit and Production Reserves (Vol. 4 № 2(78), 2024). Наукова стаття «Розробка семантичної структури для композиції когнітивних веб-сервісів», опублікована у Technology Audit and Production Reserves (2025), представляє основні результати дослідження щодо автоматизації оркестрації та хореографії сервісів.