Кафедра програмного забезпечення комп’ютерних систем (ПЗКС)
Постійне посилання на фонд
Переглянути
Перегляд Кафедра програмного забезпечення комп’ютерних систем (ПЗКС) за Назва
Зараз показуємо 1 - 20 з 369
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ AWS CLOUD SERVICES: Computer Workshop(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Rybachok, N.А.; Yusyn, Ya.O.This tutorial is developed for f’amiliarizing students with main AWS cloud services. The tutorial includes the introduction, 7 tasks for computer workshop. For each task there are description of the task, guidelines, report requirements, questions for self-assessment, referances.. The tutorial is aimed at students of the specialty 121 “Software Engineering”, educational program “Software Engineering of Multimedia and Information Retrieval Systems” of the Faculty of Applied Mathematics of Igor Sikorsky KyivPolytechnic Institute.Документ Відкритий доступ Computer Systems and Networks Fundamentals. Laboratory Work Tutorial(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Оleshchenko, Liubov MykhailivnaДокумент Відкритий доступ CRM-система для підтримки роботи адміністратора фітнесстудії(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Євтушенко, Вікторія Павлівна; Заболотня, Тетяна МиколаївнаДаний дипломний проєкт присвячено розробленню CRM-системи для підтримки роботи адміністратора фітнес-студії. Розробка має на меті зменшення робочого навантаження на адміністратора та зменшення ризику помилки під час виконання завдань. Під час роботи над проєктом було здійснено огляд існуючих програмних рішень та виявлено їх переваги та недоліки, розглянуто доступні засоби розроблення, складено реєстр функціональних та нефункціональних вимог, описано архітектуру та структуру бази даних розроблюваної системи. Розроблене програмне забезпечення дозволяє авторизуватися у системі як адміністратор фітнес-студії, керувати подіями у календарі (створювати, редагувати, видаляти), здійснювати контроль відвідуваності занять. Клієнти фітнес-студії мають змогу записуватися на заняття, не авторизуючись у системі, а також можуть бронювати зал студії для власних потреб, скористувавшись доступними подіями у календарі.Документ Відкритий доступ Fundamentals of Web Programming. Practical Tutorial(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2021-06) Oleshchenko, Liubov MykhailivnaThis tutorial is developed for familiarizing students with basic theoretical matter and practical methods of web programming and requirements for laboratory work. The tutorial includes the introduction and 6 sections devoted to a certain laboratory task. There are a work objective, a description of the task, theoretical information, and methodological instructions for every laboratory task; questions for self-assessment and a list of recommended literature. The tutorial is aimed at students of the speciality 121 “Software Engineering”, educational program “Software Engineering of Multimedia and Information Retrieval Systems” of the Faculty of Applied Mathematics of Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute.Документ Відкритий доступ gRPC-клієнт для відлагодження серверного програмного забезпечення(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Рухайло, Павло Олегович; Онай, Микола ВолодимировичДаний дипломний проєкт присвячений розробленню клієнта для відлагодження серверного програмного забезпечення, що використовує технологію gRPC для транспортування даних. У роботі виконано аналіз існуючих рішень для відлагодження серверного програмного забезпечення, що побудовано на базі технології gRPC, порівняння можливих типів програмного забезпечення до розробки та обґрунтування вибору прикладного програмного забезпечення. Також наведено порівняльний аналіз технологій розробки прикладного програмного забезпечення та фреймворків для створення графічного інтерфейсу користувача з використанням web-технологій, обґрунтування їх вибору. Розглянуто можливі методи та стратегії використання технології gRPC, а також аналіз доступних для цього бібліотек. Розроблений клієнт надає розробникам та тестувальникам серверного програмного забезпечення на базі технології gRPC проводити процеси аналізу коректності роботи системи та її відлагодження. Для роботи програми відбувається аналіз вмісту обраного користувачем proto-файлу задля пошуку реалізованих віддаленим сервером сервісів та отримання інформації про типи даних, що використовуються, для налаштування подальших процесів валідації даних, введених користувачем, їх серилізації та десерилізації під час комунікації. Користувачеві також надається механізм для підтримки існуючого каналу зв’язку та його автоматичного поновлення при виникненні помилок. В даному проєкті розроблено: архітектуру програмного забезпечення, механізм аналізу proto-файлів, механізм виклику віддаленого методу без прив’язки до сервісу,механізм автоматичного відновлення з’єднання з віддаленим сервісом, а також графічні елементи та дизайн графічного середовища програмного забезпечення.Документ Відкритий доступ HRM-застосунок для комплексного обліку кадрів підприємства(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Васильчук, Анастасія Олександрівна; Заболотня, Тетяна МиколаївнаДаний дипломний проєкт присвячений створенню HRM-застосунку (системи управління людськими ресурсами) для комплексного обліку кадрів підприємства. У роботі проведено аналіз існуючих рішень. Досліджено функціональність, обґрунтовано вибір технологій та бібліотек для реалізації вебсервісу. В даному проєкті було розроблено архітектуру серверної та клієнтської складових вебзастосунку, визначено структуру бази даних та розроблено дизайн інтерфейсів програмного забезпечення. Вебзастосунок, що було розроблено, надає засоби для збору та зберігання інформації про кадри. Застосунок включає такі функції, як реєстрація працівників, ведення персональних карток, керування кар'єрним розвитком, контроль робочого часу, відвідуваність та інші кадрові процеси.Документ Відкритий доступ Автоматизована система динамічного визначення змін у стані об'єкта. Комунікативний модуль(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019) Охримчук, Денис Дмитрович; Люшенко, Леся АнатоліївнаДана робота присвячена розробленню комунікативного модулю для системи динамічного визначення змін у стані об’єкту. Розроблена система орієнтується на аналіз змін у стані мішеней для підвищення ефективності та швидкості тренувань стрільців. У роботі був проведений аналіз систем, що вирішують проблеми стрільців та допомагають їм у тренуваннях. Були відмічені їх переваги та недоліки, функції що схожі системи надають користувачу. Були сформовані вимоги до системи, що розробляється, із урахуванням проведеного аналізу існуючих рішень. Розроблено структуру бази даних, сформована логіка для взаємодії бази даних із іншими модулями системи. Розглянута та реалізована ідея побудови динамічного інтерфейсу, описана логіка взаємодії інтерфейсу із іншими модулями системи. Під час роботи над системою розробниками була підтримана ідея універсальності та гнучкості системи, тобто проектування та реалізація системи проводилися з урахуванням того, що зміни і покращення у роботі системі повинні проводитися без обов’язкових змін у структурі системи. У результаті роботи над дипломним проектом розроблено систему, що дозволяє отримувати інформацію щодо змін у стані мішеней. Комунікативний модуль складається із двох частин – інтерфейсу та бази даних. Інтерфейс даної системи дозволяє користувачу у повній мірі ознайомитись із роботою системи, база даних надає можливість взаємодіяти між собою окремим модулям системи та масштабувати її за необхідністю.Документ Відкритий доступ Автоматизована система динамічного визначення змін у стані об'єкта. Модуль аналізу та оптимізації(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019) Іващенко, Михайло Вікторович; Люшенко, Леся АнатоліївнаДана робота присвячена розробці системи динамічного позиціонування влучень. В якості об’єкту дослідження обрано мішень, в якості шуканих змін – влучення, отримані в результаті стрільби. У роботі виконано порівняльний аналіз існуючих систем динамічного позиціонування різних класів, які використовуються як рішення в різних областях, розглянуто способи їх реалізації, а також існуючі недоліки. Система надає можливість виконання позиціонування змін у стані об’єкту динамічно корегуючи при цьому попередні результати в залежності від змін, що відбуваються в режимі реального часу. Збір та обробка даних здійснюється засобами пристроїв, що підключаються до мережі wi-fi та здійснюють комунікацію між собою. Ядро системи складається з двох модулів: модуль контролю (здійснює запуск системи, отримує дані з відеокамери, здійснює моніторинг сигналів на апаратному рівні, надає дані для подальшого аналізу), модуль аналізу (включає в себе нейронну мережу, яка виконує розпізнавання влучень; візуалізатор, який відображає ідентифіковані зміни всередині мішені; коннектор із базою даних, який відправляє результати в базу даних з метою виконання модифікації веб-інтерфейсу). У даному дипломному проекті розроблено: архітектуру ядра системи, налаштовано апаратні пристрої під виконання вказаної задачі, розгорнуто алгоритми роботи з нейронною мережею (включають в себе як ті, що використовуються на стадії навчання, так і ті, що дозволяють здійснювати розпізнавання), засоби обробки результатів розпізнавання, взаємодія із базою даних, взаємодія із іншими пристроями, які присутні в системі (сервер баз даних).Документ Відкритий доступ Автоматизована система розпізнавання жестової мови(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019) Пеня, Олександр Романович; Сулема, Євгенія СтаніславівнаДаний дипломний проект присвячено розробленню програмної системи автоматичного розпізнавання жестів. У ході роботи було проаналізовано методи розпізнавання зображень, розглянуто принципи функціонування, навчання нейронних мереж, сучасні архітектури глибоких високоточних мереж та їх характеристики, побудовано та навчено згорткову нейронну мережу для розпізнавання української дактильної абетки та розроблено програмний застосунок для її застосування. Робота над проектом здійснювалась відповідно до життєвого циклу програмного забезпечення. Таким чином, було сплановано процес розроблення, виявлено та проаналізовано вимоги до розробленого програмного застосунку, спроектовано архітектуру, визначено найбільш підходящі засоби розроблення, розроблено виділені компоненти, протестовано їх поведінку, проведено інтеграційне тестування, проаналізовано точність, швидкодію та інші атрибути якості системи, створено технічну документацію. Розроблена система є програмним застосунком, який дозволяє в режимі реального часу обробляти відео-потік, який надходить із локального відео- файлу або з веб-камери, проводить обробку кадрів відео за допомогою нейронної мережі, виявляє елементи жестової мови та виводить їх значення. Програма має віконний графічний інтерфейс, який забезпечує взаємодію з користувачем, засоби захоплення відео-потоку, глибоку згорткову нейронну мережу за допомогою якої відбувається класифікація зображень, локальну вбудовану базу даних значень жестів. Результати роботи можуть бути використані для розробки ефективних систем розпізнавання та класифікації, наприклад, для розроблення застосунку для перекладу жестової мови або комунікації в нестандартних умовах.Документ Відкритий доступ Автоматизована система управління постановкою та контролем виконання задач для будівельно-інженерних компаній(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019) Голяченко, Анастасія Миколаївна; Люшенко, Леся АнатоліївнаДаний дипломний проект присвячений створенню автоматизованої системи управління постановкою та контролем виконання задач для будівельно-інженерних компаній. Система являє собою WEB-застосунок із мобільною WEB-версією, призначений для систематизації усіх процесів всередині будівельно- інженерної компанії. Він складається із відповідних модулів: робота із завданнями, редагування профіля користувача, розсилка повідомлень про оновлення (через пошту та Telegram), панель адміністратора (управління проектами та користувачами, побудова індивідуальної ієрахічної структури компанії, журнал змін у системі, генерація звітів), журнал пропозицій та доступ до Державних Будівельних Норм. Система передбачає чотири типи користувачів із різними правами доступу. Лише авторизований користувач може користуватися системою та має доступ до різних функцій залежно від його типу. У даному дипломному проекті було розроблено: архітектуру WEB- застосунку та бази даних, алгоритм створення ієрархічної структури, процедуру здійснення генерації та перевірки завдань відповідно до рівнів, модуль розсилки оновлень через декілька каналів комунікацій, панель адміністратора, функціонування журналів та інтерфейс користувача.Документ Відкритий доступ Агрегуючий пакетний менеджер для програмної платформи Node.js(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Цой, Ігор Леонідович; Юсин, Яків ОлексійовичДаний дипломний проєкт присвячений розробленню агрегуючого (універсального) пакетного менеджера для програмної платформи Node.js (unpm), – інструменту командного рядка, який служить як проксі для популярних менеджерів пакетів Node.js, таких як npm, yarn і pnpm. Основна мета полягає в тому, щоб надати розробникам єдиний набір команд для керування залежностями, незалежно від обраного ними менеджера пакетів. Створений за допомогою TypeScript і Yargs, unpm пропонує інтуїтивно зрозумілий інтерфейс командного рядка для керування залежностями та автоматично визначає менеджер пакетів проєкту. Він підтримує основні команди для встановлення, оновлення та видалення залежностей, а також запуск скриптів із файлу налаштування проєкту package.json. Проєкт охоплює розроблення архітектури, функціональності та інтерфейсу користувача unpm, аналіз існуючих рішень для уніфікованого керування пакетами та їх сильні та слабкі сторони. Також описано шляхи для майбутнього покращення зручності використання та функцій unpm, спрямовані на найбільш повний та уніфікований досвід керування пакетами.Документ Відкритий доступ Адаптивні методи навчання нейромереж за наявності обмежених обчислювальних ресурсів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Іващенко, Михайло Вікторович; Люшенко, Леся АнатоліївнаДана магістерська дисертація присвячена розробленню та реалізації методів адаптивного навчання нейронних мереж за наявності обмежених обчислювальних ресурсів на базі розробленого програмного забезпечення. В дисертації проаналізовано існуючі методи навчання нейронних мереж із використанням підходу навчання зі вчителем та існуючі методи верифікації нейронних мереж, визначено вимоги до розроблюваних методів, обґрунтовано підібрано найбільш доцільні для використання композиційні архітектури та на їх основі розроблено методи адаптивного навчання нейронних мереж. Розроблені методи полягають у використанні композиційної архітектури, в рамках якої загальна мережа поділяється на підмережі, кожна з яких вирішує відповідну підзадачу. Сукупність вирішених підзадач відповідає рішенню загальної задачі. Практична цінність отриманих в роботі результатів полягає в тому, що запропоновані методи дозволяють зменшити кількість обчислювальних операцій, необхідних для виконання прямого поширення, що дозволяє їм бути реалізованими в системах із обчислювальними ресурсами. У даній магістерській дисертації розроблено програмну систему, що реалізовує як адаптивні методи навчання нейронних мереж, так і класичний метод навчання зі вчителем, інструменти порівняння результатів, критерій навченості нейронних мереж.Документ Відкритий доступ Адміністрування ОС Linux. Комп'ютерний практикум(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Рибачок, Н. А.; Юсин, Я. О.Навчальний посібник містить приклади використання утиліт командного рядка для керування, дмініструання та супроводження операційних систем Linux. Навчальний посібник містить інструкції до виконання практичних завднь, а також вимоги до оформлення звітів. Видання призначене для здобувачів ступеня бакалавра спеціальності 121 Інженерія програмного забезпечення факультету прикладної математики КПІ ім. Ігоря Сікорського.Документ Відкритий доступ Алгоритмiчно-програмний метод генерацiї LОD-моделей(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020-05) Лось, Ігор Анатолійович; Сулема, Євгенія СтаніславівнаДаний дипломний проект присвячений створенню алгоритмічно програмного методу генерації LOD для моделей зі скелетом. Розроблений метод дозволяє спрощувати тривимірні анімовані без суттєвої втрати якості анімації. Це забезпечується перерахунком ваг вершин тривимірної моделі під час прощення. В рамках дипломної роботи також розроблено програмну реалізацію запропонованого методу у вигляді плагіна для рушія Unity, що підтримує створення LOD довільної деталізації на льоту моделей на льоту, використання цих моделей прямо в редакторі, розрахунок помилки цих моделей, та експорт моделей у форматі OBJ. У даній роботі розроблено сам алгоритмічно програмний метод генерації LOD моделей, архітектуру його імплементації та саму імплементації. Результуючі моделі зберігають топологію, мають високу точність анімації, та не мають значних артефактів.Документ Відкритий доступ Алгоритмічне та програмне забезпечення для формування агрегованого набору мультимодальних даних цифрових двійників(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022) Згуровський, Ярослав Юрійович; Сулема, Євгенія СтаніславівнаДана магістерська дисертація присвячена розробленню алгоритмічного та програмного забезпечення для підвищення ефективності зберігання та використання мультимодальних даних цифрового двійника та оптимізації процесу агрегації. В дисертації проаналізовано існуючі моделі представлення цифрового двійника, обґрунтовано підібрано базу даних для зберігання даних часових рядів, визначено вимоги до проектованої архітектури, на основі концепцій бази даних TimescaleDB було спроектовано трирівневу архітектуру для зберігання та агрегації мультимодальних даних цифрового двійника, розроблено алгоритми для оптимізації процесу агрегації та програмну бібліотеку для операцій алгебраїчної системи агрегатів. Особливості спроектованої архітектури полягають в наявності вдосконаленого механізму масштабування та оптимізованого процесу формування мультиобразу, що робить можливим ефективне оброблення великих обсягів даних. Практична цінність отриманих в роботі результатів полягає в тому, що розроблена програмна бібліотека може бути застосована для ефективної реалізації програмної системи для формування агрегованого набору мультимодальних даних цифрових двійників. У даній магістерській дисертації спроектовано трирівневу архітектуру, розроблено алгоритми процесу агрегації мультимодальних даних та програмну бібліотеку для операцій алгебраїчної системи агрегатів.Документ Відкритий доступ Алгоритмічне та програмне забезпечення захисту приватних наборів даних у задачах класифікації(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Северін, Андрій Іванович; Онай, Микола ВолодимировичСеверін А. І. Алгоритмічне та програмне забезпечення захисту приватних наборів даних у задачах класифікації. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі знань 12 Інформаційні технології за спеціальністю 121 Інженерія програмного забезпечення. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2024. Впровадження систем аналізу даних і штучного інтелекту набуває все більшого поширення у різних аспектах людського життя. Окрім вже звичних випадків застосування таких систем у електронній комерції (наприклад, підбір рекомендацій користувачеві) та соціальній сфері (виявлення спаму, модерування коментарів), такі інструменти стрімко поширюються й для персонального використання (наприклад, чатботи ChatGPT, Google Bard, Microsoft Copilot, хоча вони з’явились лише впродовж останніх двох років). В основі систем, що використовують методи машинного навчання, лежать дані. Вони є необхідним елементом як для навчання систем аналізу даних і штучного інтелекту, так і для їх тестування. Чим більше різнопланових даних, аналізується, тим точнішою є побудована програмна система. Найчастіше джерелом даних для програмних рішень з використанням машинного навчання є реальний світ. Іноді дані генерують програмним шляхом, намагаючись відтворити певні характеристики даних. Проте, незважаючи на те, що кількість створюваних та оброблюваних даних стрімко зростає, дані досить часто містять щонайменше частину приватної інформації, що обмежує їх використання для систем аналізу даних і штучного інтелекту. Приватні дані – інформація, яка є конфіденційною, чутливою або секретною. Прикладами секретних даних є військові, фінансові та державні дані. Конфіденційні дані – дані, що дозволяють ідентифікувати людину або компанію, їх прикладами є серія та номер паспорту, реєстраційний податковий номер та номер автомобіля. Прикладами чутливих даних є дані, що містять медичні діагнози пацієнтів. Збереження приватності даних є вкрай важливим, адже втрата приватності може призвести до дуже негативних наслідків (передусім різноманітних злочинів та недобросовісної конкуренції). Таким чином, вище описані задачі визначають актуальну науковотехнічну задачу вдосконалення алгоритмічного та програмного забезпечення захисту приватних наборів даних у системах з використанням штучного інтелекту, яка вирішується у даній дисертаційній роботі для задачі класифікації. Метою дисертаційної роботи є удосконалення процесу оброблення приватних наборів даних для програмних систем інтелектуального аналізу даних. У першому розділі дисертаційної роботи розглянуто основні етичні аспекти використання систем штучного інтелекту та проблеми до яких може призвести їх ігнорування. Проаналізовано загрози приватності у таких системах, зокрема атаки інверсії, отруєння та логічного висновку. Проведено комплексний порівняльний аналіз методів збереження приватності в машинному навчанні (методи генерації синтетичних даних, анонімізації даних, диференційної приватністі, гомоморфного шифрування та федеративного навчання), що дозволило виявити основні проблеми існуючих методів, які потребують досліджень. Розроблено вимоги до програмного забезпечення захисту приватних наборів даних у задачах класифікації. У другому розділі розроблено алгоритмічні методи міжбазисних перетворень елементів скінченних полів. Проаналізовано особливості використання полів Галуа в гомоморфних методах збереження приватності, а також визначено залежність часу виконання операцій над елементами скінченних полів від базису (поліноміального чи нормального), в якому представлені елементи. Запропоновано метод пошуку поліномів, який відрізняється від існуючого використанням простих чисел у десятковому представленні замість поліномів й дозволяє зменшити обчислювальну складність процесу пошуку нормальних многочленів. Розроблено модифікований спосіб для переходу між базисами, який полягає у використанні рекурентної формули, що дозволяє зменшити як кількість пам’яті, що використовується, так і обчислювальну складність. У третьому розділі розроблено алгоритмічно-програмний метод захисту приватних наборів даних. Проаналізовано математичне підґрунтя для побудови алгоритмічно-програмних методів з використанням нейронних мереж. Запропоновано метод функціонального шифрування даних, особливістю якого є можливість використання приватних наборів даних в загальнодоступних системах аналізу даних та штучного інтелекту шляхом зменшення їх розмірності й функціонального шифрування отриманих даних з використанням приватного ключа. Запропоновано модифікацію моделі шифрування даних, яка полягає у використанні двовимірних згорткових нейронних мереж і дозволяє застосовувати модель шифрування даних, що представлені набором пікселів, з яких складається зображення. Проаналізовано метрики для оцінки методів захисту наборів даних. Четвертий розділ присвячено розробленню програмного забезпечення реалізації запропонованих методів для захисту приватних наборів даних та проведенню експериментальних досліджень. Запропоновано архітектуру програмної системи для вирішення задачі класифікації на основі приватних даних. Розроблено програмну систему, яка дозволяє виконувати обчислення над елементами поля GF(pm), проводити експериментальні дослідження, використовуючи поліноміальне й нормальне представлення елементів поля GF(pm), задавати різні значення вхідних параметрів p та m, а також генерувати різні набори тестових даних залежно від нормальних поліномів поля Галуа. Проведено експериментальні дослідження запропонованих методів міжбазисних перетворень скінченних полів. Розроблено програмну систему вирішення задачі класифікації на приватних наборах даних, що реалізує метод функціонального шифрування для захисту приватних наборів даних й дозволяє вирішувати задачу класифікації, використовуючи як оригінальні дані, так і зашифровані. Проведено експериментальні дослідження запропонованого методу функціонального шифрування. Проаналізовано шляхи інтеграції розроблених програмних систем. У дисертаційній роботі отримано низку нових наукових результатів, зокрема уперше запропоновано архітектуру програмної системи для вирішення задачі класифікації на основі приватних даних, характерною особливістю якої є захист приватних наборів даних, шляхом функціонального шифрування, що відбувається на стороні клієнта, і дозволяє збільшити кількість наборів даних для навчання загальнодоступних систем аналізу даних і штучного інтелекту. Уперше запропоновано модифікацію програмної моделі шифрування даних, яка відрізняється від існуючої використанням двовимірних згорткових нейронних мереж, замість одновимірних, і дозволяє застосовувати модель шифрування з використанням нейронних мереж до даних, що представлені набором пікселів, з яких складається зображення. Уперше розроблено алгоритмічно-програмний метод функціонального шифрування наборів даних, особливістю якого є можливість використання приватних наборів даних в загальнодоступних системах аналізу даних та штучного інтелекту шляхом зменшення їх розмірності й функціонального шифрування отриманих даних з використанням приватного ключа. Уперше розроблено алгоритмічно-програмний метод пошуку нормальних поліномів серед незвідних, який відрізняється від існуючого використанням простих чисел у десятковому представленні замість поліномів, що дозволяє зменшити обчислювальні витрати алгоритму пошуку незвідних многочленів з O(n3) до O(n log(log n)) і, як наслідок, спростити міжбазисні перетворення у бінарних скінченних полях з метою пришвидшення виконання операцій над елементами поля у методах гомоморфного шифрування даних. Уперше розроблено модифікований спосіб побудови матриці переходу між поліноміальним та нормальним базисами скінченного поля, який полягає у використанні рекурентної формули замість обчислення остачі від ділення елемента на незвідний поліном, що дозволяє зменшити кількість використовуваної пам’яті з до n · p, а також обчислювальну складність з до . Основні наукові результати дисертаційної роботи опубліковано у 7 наукових працях, зокрема у 4 наукових статтях, включаючи 1 статтю опубліковану у закордонному аховому виданнях третього квартиля (Q3), яке проіндексоване в базі даних Scopus, 1 статтю опубліковану у виданні, яке проіндексоване в базі даних Web of science, і 2 статті опубліковані у фаховому виданні, включеному до переліку наукових фахових видань України з присвоєнням категорії «Б» та у 3 матеріалах науково-технічних конференцій.Документ Відкритий доступ Алгоритмічне та програмне забезпечення процесів автоматичної ідентифікації на основі багатоколірних завадостійких штрихових кодів у медичних інформаційних системах(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Дичка, Андрій Іванович; Сулема, Євгенія СтаніславівнаДисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі знань 12 Інформаційні технології за спеціальністю 121 Інженерія програмного забезпечення. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2023. Автоматична ідентифікація є технологією введення інформації в систему обробки шляхом сканування спеціальної позначки, нанесеної на поверхню об’єкта обліку. Введення даних на основі штрихового кодування інформації є одним з найпоширеніших видів автоматичної ідентифікації, перевагами якої є висока швидкість та точність введення даних в обчислювальну систему. Технологію штрихового кодування інформації використовують в різноманітних галузях, її застосування є актуальним і для медичної галузі. З розвитком інформаційних технологій постає задача інформатизації медичної галузі. Цифрова медицина є важливим компонентом суспільного життя. Однією з важливих складових електронної охорони здоров’я є медичні інформаційні системи. Медична інформаційна система є програмно-технічним комплексом, використання якого дозволяє підвищити ефективність функціонування медичної установи та поліпшити організацію обслуговування пацієнтів. Аналіз існуючих медичних інформаційних систем показує, що недостатнім є ступінь автоматизації процесів при наданні медичних послуг; необхідно посилити захист та цілісність персональних і медичних даних пацієнтів, автоматизувати для пацієнта доступ до власних медичних даних тазабезпечити електронну візуально-захищену взаємодію лікаря та пацієнта з використанням мобільних пристроїв. Вирішення цих завдань можливе за рахунок використання в медичній інформаційній системі багатоколірного штрихового кодування інформації, яке дозволяє у декілька разів підвищити інформаційну щільність штрихкодових позначок порівняно з чорно-білими штриховими кодами. Окреслені завдання та тенденції розвитку цифрової медицини визначають актуальну науково-технічну задачу вдосконалення та розвитку теоретичних основ створення алгоритмічного та програмного забезпечення процесів автоматичної ідентифікації у медичних інформаційних системах на основі багатоколірного завадостійкого штрихового кодування персональних та медичних даних пацієнтів з використанням мобільних пристроїв, яка вирішується в цій дисертаційній роботі. Метою дисертаційної роботи є удосконалення технології розроблення спеціалізованого класу прикладного програмного забезпечення у складі медичних інформаційних систем на основі автоматичної ідентифікації об’єктів медичного документування з використанням багатоколірного завадостійкого штрихового кодування інформації. У першому розділі дисертаційної роботи проаналізовано алгоритмічнопрограмні рішення для автоматичної ідентифікації в медичних інформаційних системах. Вивчено сучасний стан програмного забезпечення в медичній галузі, зокрема спеціалізовані програмні продукти для різних секторів медицини, а також програмні рішення, пов’язані із застосуванням мобільних пристроїв для охорони здоров’я. Досліджено особливості багатоколірного штрихового кодування інформації. Це дозволило сформувати вимоги до розроблення архітектури програмної системи, яка б надавала пацієнтам додаткові можливості щодо автоматизованого доступу до своїх медичних даних на основі багатоколірного штрихового кодування інформації. У другому розділі розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення процесів створення багатоколірних завадостійких штрихкодових знаків як мінімальних структурних одиниць штрихкодового зображення. Запропоновано створювати штрихкодові знаки так, щоб вектор (цифровий еквівалент) кожного штрихкодового знака був кодовим словом многозначного коректувального коду Хемінга або БЧХ. Розроблено метод синтезу символіки заданої потужності та колірності завадостійкого штрихового коду для реалізації в медичній інформаційній системі на основі багатоколірного штрихового кодування інформації. У третьому розділі розроблено алгоритмічне та програмне забезпечення завадостійкості багатоколірних штрихових кодів у медичних інформаційних системах. Запропоновано метод підвищення завадостійкості багатоколірних штрихових кодів, який грунтується на застосуванні дворівневого контролю ушкоджень з використанням двох многозначних коректувальних кодів: коду, який виправляє одно- або двократні ушкодження у межах штрихкодового знака, та коду Ріда-Соломона – на рівні усієї штрихкодової позначки. Четвертий розділ присвячено удосконаленню технології проєктування програмного забезпечення процесів автоматичної ідентифікації у медичних інформаційних системах на основі багатоколірного завадостійкого штрихового кодування інформації. На основі аналізу та пріоритизації функціональних вимог розроблено архітектуру програмного забезпечення у складі медичної інформаційної системи, характерною особливістю якої є застосування багатоколірного штрихового кодування для автоматичної ідентифікації об’єктів медичного документування. Запропоновано організацію моніторингу функціонування програмного забезпечення у складі медичної інформаційної системи на основі метрик. У дисертаційній роботі отримано низку нових наукових результатів, зокрема уперше запропоновано архітектуру програмної системи як ядро медичної інформаційної системи, характерною рисою якої є забезпечення багатоколірного завадостійкого штрихового кодування персональних даних пацієнтів та розподіленого зберігання мультимодальних медичних даних, що дозволяє: забезпечити швидке і безпомилкове введення даних пацієнта, гарантувати цілісність даних, а також спростити процеси створення програмного забезпечення для галузі охорони здоров’я нового покоління – медичних інформаційних систем з автоматичною ідентифікацією об’єктів медичного документування. Уперше розроблено метод синтезу символіки (множини штрихкодових знаків) заданої потужності та колірноcті завадостійкого штрихового коду для реалізації у медичній інформаційній системі на основі багатоколірного штрихового кодування інформації, який грунтується на тому, що цифрові еквіваленти (вектори) багатоколірних штрихкодових знаків символіки є кодовими словами многозначного коректувального коду, здатного виправляти одно- або двократні помилки (ушкодження) в межах кожного штрихкодового знака, що при зчитуванні (скануванні) з носія штрихкодових знаків – як структурних одиниць багатоколірного штрихкодового зображення, забезпечує достовірне відтворення даних або виявлення значної частини багатократних ушкоджень елементів штрихкодового знака, і таким чином утворює нижній рівень забезпечення завадостійкості багатоколірних штрихкодових зображень (рівень штрихкодових знаків). Уперше розроблено метод підвищення завадостійкості багатоколірних штрихових кодів при їх використанні в медичній інформаційній системі, який грунтується на застосуванні дворівневого контролю ушкоджень (спотворень), що виникають при скануванні багатоколірного штрихкодового зображення, з використанням двох многозначних коректувальних кодів: коду, який виправляє одно- або двократні ушкодження – на рівні штрихкодових знаків (нижній рівень), та коду Ріда-Соломона – на рівні усієї штрихкодової позначки (верхній рівень), та полягає в тому, що особливістю застосування многозначного коректувального коду на нижньому рівні контролю ушкоджень є те, що цифровий еквівалент (вектор) багатоколірного штрихкодового знака має бути кодовим словом цього коректувального коду, а особливістю застосування многозначного коректувального коду на верхньому рівні контролю ушкоджень є те, що він має виправляти спотворення двох видів – помилки та стирання, де факт виявлення багатократного ушкодження елементів штрихкодового знака на нижньому рівні контролю кваліфікується на верхньому рівні контролю як стирання, що, завдяки удвічі меншому витрачанні ресурсу в коді Ріда-Соломона на виправлення стирання порівняно з виправленням помилки, дозволяє істотно поліпшити завадостійкість штрихкодових позначок: при застосуванні на нижньому рівні контролю многозначного коду БЧХ – на (35 - 45)%, а многозначного коду Хемінга – на (12 - 25)%. Удосконалено теоретичні засади розроблення вимог до проєктованого програмного забезпечення, які полягають у тому, що на відміну від існуючого підходу до визначення пріоритетності функціональних вимог якісними (нечисловими) показниками – “ключова”, “необхідна”, “бажана” тощо, запропоновано - на основі п’яти числових критеріїв (“вигода”, “втрата”, “вартість”, “ризик”, “близькість вигоди”), яким присвоюють числові значення з діапазону 1…10 на основі їх експертного оцінювання, кількісно визначати загальний пріоритет вимоги шляхом формульного обчислення, що дозволяє упорядковувати вимоги за спаданням пріоритету та на цій підставі ефективно планувати та розподіляти роботи між командами виконавців з урахуванням їх кваліфікації та кількісного складу, а також виконувати поквартальне планування робіт з розроблення програмного забезпечення. Основні наукові результати дисертаційної роботи опубліковано у 7 наукових працях, зокрема у 5 наукових статтях, з яких 1 статтю опубліковано у виданні, включеному до переліку наукових фахових видань України з присвоєнням категорії «А», і 4 статті опубліковано у фахових виданнях, включених до переліку наукових фахових видань України з присвоєнням категорії «Б», та у 2 матеріалах наукових конференцій. Ключові слова: прикладне програмне забезпечення, архітектура програмного забезпечення, медичні інформаційні системи, автоматична ідентифікація, багатоколірне штрихове кодування, цифрова медицина.Документ Відкритий доступ Алгоритмічне та програмне забезпечення процесів автоматичної ідентифікації об’єктів логістики на основі штрихових кодів з трьома градаціями кольору(2021) Сулема, Ольга Костянтинівна; Дичка, Іван АндрійовичДокумент Відкритий доступ Алгоритмічне та програмне забезпечення систем захисту мультимедійних даних користувачів мережі інтернет(2020) Радченко, Євген Олександрович; Сулема, Євгенія СтаніславівнаДокумент Відкритий доступ Алгоритмічне та програмне забезпечення технології створення цифрових двійників медико-біологічних об’єктів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Песчанський, Владислав Юрійович; Сулема, Євгенія СтаніславівнаПесчанський В.Ю. Алгоритмічне та програмне забезпечення технології цифрових двійників медико-біологічних об’єктів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі знань 12 Інформаційні технології за спеціальністю 121 Інженерія програмного забезпечення. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2024. Цифрові двійники набувають дедалі більшого поширення у сфері медицини, оскільки вони дозволяють створити динамічну цифрову модель реального медико-біологічного об’єкта, відображаючи як анатомічні, так і функціональні аспекти його роботи. Ця технологія передбачає інтеграцію даних із різних джерел (медичні зображення, відеоендоскопія, аудіодані, сенсорні показники) у єдину інформаційну структуру, що описує стан і динаміку об’єкта. Цифровий двійник при цьому здатен оновлюватися у режимі реального часу, відображаючи зміни фізіологічних характеристик та надаючи можливість досліджувати, прогнозувати та моделювати розвиток патологічних процесів. Незважаючи на значний прогрес у цій сфері, існують проблеми уніфікації форматів даних, відсутність узагальнених підходів до представлення мультимодальних темпоральних сигналів та складнощі з інтеграцією технологій цифрових двійників у медичні інформаційні системи. Також потребують уваги питання анонімізації та безпеки медичних даних, стандартизації програмної архітектури, а також адаптації базових 3D-моделей під індивідуальні особливості конкретного пацієнта. Метою дисертаційної роботи є підвищення ефективності процесів проєктування медичних інформаційних систем на основі технології цифрових двійників за рахунок розроблення алгоритмічного та програмногозабезпечення для оброблення мультимодальних темпоральних даних про медико-біологічний об’єкт. Для досягнення цієї мети було розроблено метод синхронізації та семантичного аналізу темпоральних мультимодальних медико-біологічних даних, метод адаптації базової 3D-моделі медикобіологічного об’єкта, розроблено узагальнену архітектуру програмної системи для створення і використання цифрових двійників медикобіологічних об’єктів а також архітектурні шаблони проєктування для розроблення програмних систем на основі цифрових двійників медикобіологічних об’єктів. У першому розділі дисертації проаналізовано відомі методи обробки даних про медико-біологічні об’єкти, підходи до створення цифрових двійників та вимоги до програмного забезпечення. Виявлено проблеми у представленні мультимодальних даних і визначено ключові критерії для забезпечення високої точності та функціональності цифрових двійників. У другому розділі розроблено методи синхронізації темпоральних мультимодальних даних, а також семантичного аналізу та інтеграції інформації. Запропоновано використання семантичних графів та онтологій, а також графових нейронних мереж для ефективного виявлення закономірностей та прогнозування поведінки. Обґрунтовано застосування нормалізації, синхронізації сигналів, крос-кореляційного аналізу й інтеграції даних у графовій моделі. У третьому розділі розроблено метод адаптації базової 3D-моделі медико-біологічного об’єкта. Застосовано 3D-згорткові нейронні мережі для аналізу просторово-часових залежностей у відеопотоці та потоці аудіоданих. Інтегровано мультимодальний підхід, що дає змогу поєднувати інформацію з різних джерел для персоналізованого моделювання стану медико-біологічного об’єкта та його візуалізації. У четвертому розділі розроблено архітектуру медичної програмної системи на основі технології цифрових двійників. Запропонованомікросервісний підхід, використання контейнеризації, засобів безпеки, анонімізації та автоматизації тестування (CI/CD) для забезпечення масштабованості, надійності та високої якості програмного забезпечення. Описано можливості інтеграції з існуючими медичними системами, принципи проєктування інтерфейсів візуалізації та ролей користувачів у системі. У дисертаційній роботі отримано низку нових наукових результатів, зокрема, уперше розроблено узагальнену архітектуру програмної системи для створення і використання цифрових двійників медико-біологічних об’єктів, характерними рисами якої є поєднання мультимодальних темпоральних даних у форматі, який підтримує двосторонню інтеграцію з фізичним об’єктом через давачі, актуатори та інші програмно-апаратні засоби, що надає можливість перейти від фрагментарного оброблення окремих типів даних до цілісної моделі, яка може оновлюватися в реальному часі. Уперше розроблено метод синхронізації темпоральних мультимодальних даних, характерною рисою якого є поєднання відео та аудіо у єдиний потік даних, що забезпечує узгодження даних різної модальності та, у такий спосіб, спрощує процес створення цифрового двійника медико-біологічного об’єкта на основі даних, які надходять з давачів різних типів. Уперше розроблено метод семантичного аналізу для виявлення кореляцій між наборами даних та прогнозування поведінки програмноапаратних компонентів цифрового двійника, характерними рисами якого є застосування графових баз даних та алгоритмів машинного навчання, що дає змогу об'єднувати дані з різних джерел (пацієнти, пристрої, записи) в єдину онтологічну модель, що забезпечує автоматизоване виявлення залежностей у даних про медико-біологічний об’єкт, а також надаєінструменти для прогнозування стану програмно-апаратного забезпечення цифрового двійника. Удосконалено теоретичні засади оброблення просторово-часових параметрів медико-біологічного об’єкта для побудови його цифрового двійника, що полягає у застосуванні тривимірних згорткових нейронних мереж (3D-CNN) та рекурентних архітектур для оброблення відео- та аудіоданих та, на відміну від відомих підходів, дає змогу забезпечити комплексний аналіз динамічних змін структури та функціонування медикобіологічного об’єкта з врахуванням його індивідуальних анатомічних особливостей та динаміки. Уперше розроблено архітектурні шаблони проєктування для розроблення програмних систем на основі цифрових двійників медикобіологічних об’єктів, які, на відміну від відомих, орієнтовані на оперування складними наборами мультимодальних темпоральних даних, інтегрованих у єдину семантичну модель, що дає змогу спростити процес розроблення, обслуговування та масштабування медичних програмних систем. Основні наукові результати дисертаційної роботи опубліковано у наукових працях, зокрема у 4 наукових статтях, опублікованих у фахових виданнях, включених до переліку наукових фахових видань України з присвоєнням категорії «Б», та у 2 матеріалах наукової конференції.