http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/42697 2026-04-04T15:39:39Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/51973 Назва: Методи машинного навчання для моделювання функціональних властивостей та довговічності сплавів Автори: Демчик, Владислав Іванович; Demchyk, V.I. Короткий огляд (реферат): Демчик В.І. Методи машинного навчання для моделювання функціональних властивостей та довговічності сплавів. — Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 122 “Комп'ютерні науки” (галузь знань 12 “Інформаційні технології”). — Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2026. Стрімкий розвиток інформаційних технологій зумовив експоненційне зростання обсягів даних, що потребують сучасних методів їхнього аналізу та обробки. Проведення експериментальних досліджень у галузях механіки деформівного твердого тіла, фізики твердого тіла та матеріалознавства часто є фінансово затратним, тривалим і науковоємним процесом. Тому застосовування методів машинного навчання на основі достатнього масиву експериментальних даних постає як ефективна альтернатива прямим експериментам. Особливий інтерес у матеріалознавстві та механіці становлять сплави з пам’яттю форми, які поєднують унікальні функціональні властивості ‒ ефект пам’яті форми та псевдопружність, що виникають унаслідок аустенітно-мартенситного перетворення. Дослідження та моделювання цих властивостей є актуальним завданням, яке доцільно розв’язувати методами машинного навчання з учителем. Аналіз сучасного стану наукових робіт показав, що, хоча існує низка підходів до застосування машинного навчання у механіці та матеріалознавстві, питання прогнозування функціональних характеристик сплавів з пам’яттю форми та їхньої втомної довговічності залишаються недостатньо висвітленими. Це визначає актуальність розроблення нових методів, що базуються на алгоритмах машинного навчання з учителем, для моделювання та прогнозування властивостей і довговічності таких матеріалів. У першому розділі дисертаційної роботи детально розглянуто сплави з пам’яттю форми та їх функціональні властивості: відновлення, псевдопружність та висока демпфуюча здатність, котрі успішно застосовують у різного роду промисловій діяльності: кріплення, з’єднання, реагуючі на температуру системи безпеки, домашні прилади, одяг, актуатори у роботах і більшість медичних та біомедичних приладів. Також згадано такі функціональні властивості: - Поведінка фазових перетворень: перехід СПФ між мартенситною та аустенітною фазами залежить від температури та рівня напружень. Таке перетворення є бездифузійним і зворотним, забезпечуючи їхню унікальну механічну поведінку. - Термічний гістерезис: температури фазових переходів під час нагрівання та охолодження відрізняються, створюючи петлі гістерезису. Це впливає на поведінку СПФ під дією термічної втоми. - Механічні та фізичні особливості: висока міцність та в’язкість. Приміром, СПФ на основі нітинолу можуть досягати межі міцності понад 1200 МПа і видовжуватися більше 10 %, не зазнаючи при цьому руйнування. - Стійкість до корозії та біосумісність: СПФ, а особливо NiTi сплави добре підходять для медичних імплантатів внаслідок своєї стійкості до корозії та сумісності із тканинами тіла. - Втомна поведінка: їхня поведінка за дії циклічного навантаження залежить від фази, температур переходу та мікроструктурної морфології. Проаналізовано різноманітні методи машинного навчання та їх застосування у різних галузях науки і техніки. Зокрема, наведено їхні можливості для прогнозування властивостей сплавів з пам’яттю форми та для моделювання довговічності. У другому розділі дисертаційної роботи описано методику прогнозування функціональних властивостей СПФ методами машинного навчання, котра потрібна для побудови відповідних регресійних залежностей на основі відповідних алгоритмів. Основними аспектами дослідження були система аналізу даних Orange, попередня обробка даних та аугментація відповідного набору даних. Як основний інструмент аналізу даних використовували програмне середовище Orange, котре дозволило здійснити повний цикл інтелектуального аналізу даних та побудувати відповідні регресійні залежності методами машинного навчання з учителем. Наведено методику попередньої обробки даних на основі перетворення ознаки у діапазон [0, 1], що дозволило побудувати ефективні моделі машинного навчання, зокрема, нейронні мережі. Також представлено методики аугментації набору даних на основі кубічних сплайнів, методу інтерполяції Акіма та модифікованого методу makima. Подано загальну методику прогнозування функціональних властивостей СПФ у вигляді блок- схеми, яка відображає основні кроки побудови відповідних регресійних залежностей. Описані методики забезпечують високу точність прогнозування, що є фундаментом для науково обґрунтованих висновків та рекомендацій. Описано метод k найближчих сусідів, метод опорних векторів, метод випадкових лісів, метод градієнтного спуску, методи бустінгу та метод нейронних мереж. У третьому розділі дисертаційної роботи змодельовано та отримано регресійні залежності розмаху залишкових деформацій та розмаху розсіяної енергії для чотирьох досліджуваних зразків методом k найближчих сусідів, а також методом опорних векторів, методом стохастичного градієнтного спуску, випадковими лісами, нейронними мережами, градієнтним бустінгом та AdaBoost. Серед усіх досліджених методів, метод k найближчих сусідів, AdaBoost, градієнтний бустінг і випадковий ліс показали найкращі результати у термінах похибки прогнозування. Змодельовано функціональні властивості NiTi СПФ методами машинного навчання з учителем. Моделювання здійснено у програмному комплексі аналізу даних Orange. Функціональні властивості СПФ, а саме, розмах розсіяної енергії, деформацій та напружень змодельовано методами kNN, AdaBoost, Random Forest, Gradient Boosting, Neural Network. Отримано відповідні регресійні залежності і здійснено крос-валідацію результатів. Отримано помилки результатів і коефіцієнт детермінації моделюванням методами МН з учителем для розмаху енергії, напружень та деформацій залежно від кількості циклів навантаження, відповідно. Для кожної фізичної величини найкращі результати у термінах помилок одержано методом k найближчих сусідів. Застосовано НМ для прогнозування втомної довговічності елементів конструкцій, виконаних із титанових сплавів за дії циклічного навантаження. Зокрема, запропонована модель, котра ґрунтується на багатошаровому персептроні, прогнозує довжину втомної тріщини з високою точністю. Помилка прогнозування не перевищує 0,4 % для тестового набору даних, що вказує на можливість моделі відтворювати фізичні закони. НМ показала здатність адаптуватися до різних коефіцієнтів асиметрії циклу навантаження R = 0,03; 0,1; 0,3 та умов навантаження. Відсутність значних відхилень між навчальними та тестовими наборами даних підтверджує той факт, що модель не схильна до перенавчання і добре узагальнює на нових даних. Запропонована модель дозволяє точно оцінювати залишковий ресурс матеріалу елемента конструкції і дозволяє приймати рішення щодо ремонту та подальшої експлуатації елемента конструкції. Таким чином, побудована НМ дозволяє поєднувати традиційні моделі механіки руйнування з методами машинного навчання, збільшуючи точність прогнозування та зменшуючи залежність від розкиду експериментальних даних. Результати моделювання свідчать про ефективність запропонованої моделі для оцінки втомної поведінки елементів конструкцій за циклічного навантаження, зменшуючи ризик катастрофічних руйнувань в умовах експлуатації реального світу Побудовано математичну модель опису петель гістерезису сплаву із пам’яттю форми, яка ґрунтується на методі найменших квадратів. Запропонований підхід дозволяє отримати залежності гістерезисної поведінки матеріалу на основі експериментальних даних. Встановлено, що модель досить добре описує діаграми деформування сплавів із пам’яттю форми. Змодельовано розсіяну енергію нікельтитанового сплаву СПФ методами машинного навчання з учителем, врахувавши частоту циклу навантаження. Набір даних складався з петель гістерезису для шести частот циклу навантаження 0,1; 0,5; 1; 5; 7 та 10 Гц. Вхідні дані складалися з наступних ознак: напруження  (МПа), номер циклу навантаження N та частота циклу навантаження f (Гц). Ґрунтуючись на цих даних, для кожного циклу навантаження і для кожної частоти навантаження, обчислено розсіяну енергію. Для того, аби додатково збільшити набір даних, його інтерпольовано модифікованим методом інтерполяції makima. Загалом, побудовано чотири моделі машинного навчання методами Random Forest, AdaBoost, Gradient Boosting та Neural Network. Для досліджуваного набору даних методи Gradient Boosting та Neural Network демонструють більші значення похибки прогнозування порівняно з ансамблевими методами. Тому згадані вище методи не підходять для розв’язування конкретної задачі. Найкращі результати показали ансамблеві методи, такі як AdaBoost та Random Forest. Приміром, MAPE методу AdaBoost становила тільки 0,074, тоді як MAPE методу Random Forest складала 0,144.; The rapid development of information technology has led to exponential growth in data volume, requiring modern methods of analysis and processing. Conducting experimental research in the fields of deformable solid mechanics, solid physics, and materials science is often financially costly, long-term, and science-intensive. Therefore, the application of machine learning methods based on a sufficient dataset of experimental data appears to be an effective alternative to direct experiments. Of particular interest in materials science and mechanics are shape memory alloys (SMAs), which combine unique functional properties - the shape memory effect and superelasticity, which arise because of the austenitic-martensitic transformation. Research and modelling of these properties is a relevant task best addressed with supervised machine learning methods. The analysis of current scientific studies showed that although several approaches to applying machine learning in mechanics and materials science exist, the prediction of the functional characteristics of shape memory alloys and their fatigue durability remains insufficiently covered. This determines the relevance of developing new methods based on supervised machine learning algorithms to model and predict the properties and durability of such materials. The first chapter of the dissertation discusses in detail shape memory alloys and their functional properties: recovery, superelasticity, and high damping capacity, which are successfully used in various types of industrial activities: fasteners, connections, The rapid development of information technology has led to exponential growth in data volume, requiring modern methods of analysis and processing. Conducting experimental research in the fields of deformable solid mechanics, solid physics, and materials science is often financially costly, long-term, and science-intensive. Therefore, the application of machine learning methods based on a sufficient dataset of experimental data appears to be an effective alternative to direct experiments. Of particular interest in materials science and mechanics are shape memory alloys (SMAs), which combine unique functional properties - the shape memory effect and superelasticity, which arise because of the austenitic-martensitic transformation. Research and modelling of these properties is a relevant task best addressed with supervised machine learning methods. The analysis of current scientific studies showed that although several approaches to applying machine learning in mechanics and materials science exist, the prediction of the functional characteristics of shape memory alloys and their fatigue durability remains insufficiently covered. This determines the relevance of developing new methods based on supervised machine learning algorithms to model and predict the properties and durability of such materials. The first chapter of the dissertation discusses in detail shape memory alloys and their functional properties: recovery, superelasticity, and high damping capacity, which are successfully used in various types of industrial activities: fasteners, connections, The rapid development of information technology has led to exponential growth in data volume, requiring modern methods of analysis and processing. Conducting experimental research in the fields of deformable solid mechanics, solid physics, and materials science is often financially costly, long-term, and science-intensive. Therefore, the application of machine learning methods based on a sufficient dataset of experimental data appears to be an effective alternative to direct experiments. Of particular interest in materials science and mechanics are shape memory alloys (SMAs), which combine unique functional properties - the shape memory effect and superelasticity, which arise because of the austenitic-martensitic transformation. Research and modelling of these properties is a relevant task best addressed with supervised machine learning methods. The analysis of current scientific studies showed that although several approaches to applying machine learning in mechanics and materials science exist, the prediction of the functional characteristics of shape memory alloys and their fatigue durability remains insufficiently covered. This determines the relevance of developing new methods based on supervised machine learning algorithms to model and predict the properties and durability of such materials. The first chapter of the dissertation discusses in detail shape memory alloys and their functional properties: recovery, superelasticity, and high damping capacity, which are successfully used in various types of industrial activities: fasteners, connections, temperature-responsive security systems, household appliances, clothing, actuators in robots, and most medical and biomedical devices. The following functional properties are also mentioned: - Behaviour of phase transformations: the transition of shape memory alloys between the martensitic and austenitic phases depends on temperature and stress. This transformation is diffusionless and reversible, providing their unique mechanical behavior. - Thermal hysteresis: the phase transition temperatures differ between heating and cooling, creating hysteresis loops. This affects the SMA's behaviour under thermal fatigue. - Mechanical and physical properties: high strength and toughness. For example, Nitinol-based SMA can reach a tensile strength of more than 1200 MPa and elongate by more than 10% without failure. - Corrosion resistance and biocompatibility: SMA and, especially, NiTi alloys are well-suited for medical implants due to their corrosion resistance and compatibility with body tissues. - Fatigue behaviour: their behaviour under cyclic loading depends on the phase, transition temperatures, and microstructural morphology. Various machine learning methods and their applications in different fields of science and technology are analysed. Their capabilities for predicting the properties of shape memory alloys and for modelling durability are presented. The second chapter of the dissertation describes the methodology for predicting the functional properties of SMAs using machine learning methods, which is necessary for constructing the corresponding regression dependencies based on the corresponding algorithms. The main aspects of the study were the Orange data analysis system, data preprocessing, and data set augmentation. The Orange software environment served as the primary tool for data analysis, enabling a full cycle of intelligent analysis and the construction of corresponding regression models using supervised machine learning methods. A data preprocessing methodology that transforms features to the range [0, 1] is presented, enabling the construction of effective machine learning models, in particular neural networks. Also presented are methods for augmenting the dataset based on cubic splines, the Akima interpolation method, and the modified makima method. A general method for predicting the functional properties of SMAs is presented as a flowchart outlining the main steps for constructing the corresponding regression models. The described methods provide high prediction accuracy, which is the foundation for scientifically sound conclusions and recommendations. The k-nearest neighbours method, support vector method, random forest method, gradient descent method, boosting methods, and neural network method are described. In the third chapter of the dissertation, the regression dependences of the residual strain amplitude and the dissipated energy amplitude for the four studied samples were modelled and obtained by the k-nearest neighbours method, as well as by the support vector method, the stochastic gradient method, random forests, neural networks, gradient boosting, and AdaBoost. Among the studied methods, k-nearest neighbours, AdaBoost, gradient boosting, and random forest yielded the best results in terms of prediction error. The functional properties of NiTi SMA are modelled using supervised machine learning. The modelling was carried out in the Orange data analysis software package. The functional properties of the SMA, namely the ranges of dissipated energy, strains, and stresses, were modelled using kNN, AdaBoost, Random Forest, Gradient Boosting, and Neural Networks. The corresponding regression dependencies were obtained, and the results were cross-validated. The errors in the results and the coefficient of determination from modelling using supervised ML methods, across ranges of energy, stresses, and strains, were obtained for different numbers of load cycles. For each physical quantity, the k-nearest neighbours method yielded the lowest errors. The functional properties of NiTi SMA are modelled using supervised machine learning. The modelling was carried out in the Orange data analysis software package. The functional properties of the SMA, namely the ranges of dissipated energy, strains, and stresses, were modelled using kNN, AdaBoost, Random Forest, Gradient Boosting, and Neural Networks. The corresponding regression dependencies were obtained, and the results were cross-validated. The errors in the results and the coefficient of determination from modelling using supervised ML methods, across ranges of energy, stresses, and strains, were obtained for different numbers of load cycles. For each physical quantity, the k-nearest neighbours method yielded the lowest errors. NM was applied to predict the fatigue life of structural elements made of titanium alloys under cyclic loading. In particular, the proposed multilayer perceptron-based model predicts fatigue crack length with high accuracy. The prediction error does not exceed 0.4% on the test data set, indicating the model's ability to reproduce physical laws. The NM showed the ability to adapt to different load cycle asymmetry coefficients, R = 0.03, 0.1, and 0.3, and loading conditions. The absence of significant deviations between the training and test data sets confirms the fact that the model is not prone to overtraining and generalizes well to new data. The proposed model enables an accurate assessment of the residual resource of the structural element material and allows conclusions to be drawn about its repair and functionality. Thus, the constructed neural network allows combining traditional fracture mechanics models with machine learning methods, thereby increasing prediction accuracy and reducing dependence on experimental data scatter. The proposed model is a reliable tool for assessing the fatigue behaviour of structural elements under cyclic loading, reducing the risk of catastrophic failures in real-world operating conditions. A mathematical model for describing the hysteresis loops of an alloy with shape memory, based on the least squares method, has been constructed. The proposed approach allows determining the material's hysteretic behavior dependencies from experimental data. It was established that the model describes the deformation diagrams of shape memory alloys quite well. The dissipated energy of the nickel-titanium alloy SMAs was modelled using supervised machine learning methods, accounting for the loading cycle frequency. The data set consisted of hysteresis loops for six loading cycle frequencies: 0.1, 0.5, 1, 5, 7, and 10 Hz. The input data consisted of the following features: stress  (MPa), loading cycle number N, and loading cycle frequency f (Hz). Based on these data, the dissipated energy was calculated for each loading cycle and for each loading frequency. To further increase the data set, it was interpolated using the modified makima interpolation method. In total, four machine learning models were built using the Random Forest, AdaBoost, Gradient Boosting and Neural Network methods. It was found that Gradient Boosting and Neural Network methods are not suitable for this dataset, since the prediction errors are quite large. Therefore, the above-mentioned methods are not suitable for solving a specific problem. The best results were shown by ensemble methods such as AdaBoost and Random Forest. For example, the MAPE of the AdaBoost method was only 0.074, while the MAPE of the Random Forest method was 0.144. Опис: Подається на здобуття наукового ступеня доктора філософії. Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей, результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело. 2026-01-01T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49046 Назва: Розробка інформаційної системи оцінювання якості захисту вебдодатків Автори: Ревнюк, Олександр Андрійович; Revniuk, O.A. Короткий огляд (реферат): Ревнюк О.А. Розробка інформаційної системи оцінювання якості захисту вебдодатків. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 122 «Комп’ютерні науки». – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2025. Підготовка здійснювалась на кафедрі кібербезпеки Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Дисертація присвячена вирішенню науково-практичної задачі – розроблення інформаційної технології кількісної оцінки рівня захищеності вебдодатків з урахуванням індивідуальних характеристик проєкту. У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, зазначено зв'язок роботи з науковими напрямками та науково-дослідними концепціями, сформульовано мету і задачі дослідження, визначено об'єкт, предмет і методи дослідження, показано наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, наведено інформацію про практичне використання, апробацію результатів та їх висвітлення у публікаціях. У першому розділі проведено аналіз сучасних вебдодатків як багатокомпонентних систем у контексті життєвого циклу розробки програмного забезпечення (ПЗ). Здійснено порівняльний аналіз традиційних та ітеративних моделей життєвого циклу ПЗ, що дало змогу виявити принципові обмеження традиційних підходів та встановити переваги ітеративних моделей для безперервної інтеграції безпекових практик. Аналіз відкритих статистичних даних дозволив встановити пряму залежність між зростанням архітектурної складності вебдодатків та збільшенням кількості потенційних векторів атак і системних вразливостей, що дало змогу ідентифікувати основні категорії загроз вебсайтів. Досліджено концепцію Secure Development Lifecycle, в рамках якої проаналізовано існуючі методи й засоби тестування безпеки, що дало змогу ідентифікувати їхні обмеження у виявленні вразливостей проєктування та бізнес-логіки, а також встановити відсутність можливості обчислення комплексної кількісної оцінки рівня захищеності. У другому розділі досліджено проблему суб'єктивності експертних оцінок та відсутності уніфікованих кількісних метрик у задачах оцінювання безпеки вебдодатків, що дало змогу обґрунтувати необхідність розробки нових підходів до об'єктивізації процесів оцінювання захищеності. На основі аналізу існуючих міжнародних галузевих стандартів та традиційних методів тестування безпеки встановлено їхню неспроможність обчислити інтегральний показник захищеності вебдодатків. Вперше запропоновано метод кількісної оцінки захищеності вебдодатків на основі структурного аналізу та адаптивного відбору вимог стандарту OWASP ASVS. Для формалізації відібраних вимог розроблено критерії оцінювання, що дало змогу створити систематизований підхід до кількісного вимірювання рівня безпеки. Запропонований метод передбачає введення коефіцієнтів важливості для вимог та критеріїв з урахуванням архітектурних, функціональних та бізнес-особливостей вебдодатку. Застосування апарату нечіткої логіки для визначення коефіцієнтів важливості дало змогу мінімізувати суб'єктивність експертних суджень та підвищити точність оцінювання. У третьому розділі проведено експериментальне дослідження рівня безпеки вебдодатку на прикладі спеціалізованого навчального середовища з попередньо вбудованими вразливостями, що дало змогу на практиці оцінити розроблений адаптивний метод кількісної оцінки захищеності та обґрунтувати його кореляцію з результатами виявлених критичних вразливостей у незалежних дослідженнях. Отримала подальший розвиток концепція використання апарату нечіткої логіки для підвищення точності та об'єктивності експертного оцінювання вагових коефіцієнтів через механізми фазифікації, узгодження думок експертів та дефазифікації, що дало змогу формалізувати суб'єктивні судження, мінімізувати вплив індивідуальних упереджень та забезпечити математично обґрунтовану основу для встановлення коефіцієнтів важливості. У четвертому розділі на основі розробленого адаптивного методу спроєктовано архітектурну та логічну модель інформаційної системи кількісного 4 оцінювання рівня захищеності вебдодатків. Розроблено інформаційну систему кількісної оцінки безпеки, яка спрощує процес перевірки на відповідність стандарту OWASP ASVS та забезпечує прозорість і відтворюваність результатів з можливістю зміни, у разі потреби, не лише оцінок, а й коефіцієнтів важливості, встановлених за замовчуванням. Розроблена архітектура системи з модульним розділенням функціональних компонентів забезпечує високу ефективність експертного аналізу та супроводу вебдодатків, що дало змогу здійснити практичну апробацію розробленого методу кількісної оцінки захищеності вебдодатків; Revniuk O.A. Development of an Information System for Evaluating Web Application Security Quality. – Qualifying scientific work as a manuscript. Dissertation for obtaining the degree of Doctor of Philosophy in specialty 122 "Computer Sciences". – Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, 2025. The preparation was carried out at the Department of Cybersecurity of Ternopil Ivan Puluj National Technical University of the Ministry of Education and Science of Ukraine. Content of the abstract. The dissertation is devoted to solving a scientific-practical problem – development of information technology for quantitative assessment of web application security level taking into account individual project characteristics. The introduction substantiates the importance of the dissertation topic, indicates the connection of the work with scientific directions and research concepts, formulates the purpose and objectives of the research, defines the object, subject and research methods, shows the scientific novelty and practical significance of the obtained results, provides information about practical use, approbation of results and their coverage in publications. The first chapter analyzes modern web applications as multi-component systems in the context of the software development lifecycle (SDLC). A comparative analysis of traditional and iterative SDLC models was conducted, which allowed identifying fundamental limitations of traditional approaches and establishing advantages of iterative models for continuous integration of security practices. Analysis of open statistical data allows to establish a direct connection between the growth of web application architectural complexity and the increase in the number of potential attack vectors and system vulnerabilities, which allowed identifying main categories of information security threats. The Secure Development Lifecycle concept was studied and existing security testing methods and tools were analyzed, which allowed to identify their limitations in detecting design and business logic vulnerabilities, as well as to establish the absence of comprehensive quantitative security level assessment capabilities. The second chapter investigated the problem of subjectivity in expert assessments and the lack of unified quantitative metrics on the problems of web application security evaluation , which allowed substantiating the need to develop new approaches to objectifying security assessment processes. Based on analysis of existing international standards and traditional security testing methods the inability to provide an integral security indicator was established. For the first time, an methodology for quantitative web application security assessment was suggested based on structural analysis and adaptive selection of OWASP ASVS standard requirements. To formalize selected requirements evaluation criteria were developed. This allowed creating a systematized approach to quantitative security level measurement. The proposed methodology introduces the importance coefficients for requirements and criteria, taking into account architectural, functional and business features of the web application. Application of fuzzy logic apparatus to determine the imporatance coefficient allowed minimizing subjectivity of expert judgments and improving assessment accuracy. The third chapter conducted experimental research on web application security level using a specialized educational environment with pre-implemented vulnerabilities, which allowed confirming practical applicability of the developed adaptive quantitative security assessment methodology and substantiating its correlation with results of identified critical vulnerabilities in different studies. The concept of using fuzzy logic apparatus to improve accuracy and objectivity of expert assessment of weight coefficients through fuzzification mechanisms, expert opinion coordination and defuzzification was further developed, which allowed formalizing subjective judgments, minimizing the influence of individual biases and providing a mathematically substantiated basis for quantitative measurement of security parameters. The fourth chapter, based on the developed adaptive methodology, performed design of architectural and logical models of an information system for quantitative assessment of web application security level with a simplified security coefficient calculation process. An information system for quantitative security assessment was developed, which simplifies the process of checking compliance with the OWASP ASVS standard and ensures transparency and reproducibility of results, which allowed conducting practical modeling of corresponding information-technological complexes. The designed system architecture with modular separation of functional components ensures high efficiency in the context of expert analysis and web resource support, which allowed practical approbation of the developed methodology for quantitative web application security assessment 2025-01-01T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/44719 Назва: Побудова гіперскладної системи «Розумне місто»: інформаційно-технологічні інструменти Автори: Палка, Олег Вікторович; Palka, O. V. Короткий огляд (реферат): Побудова гіперскладної системи «Розумне місто»: інформаційно-технологічні інструменти. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 122 «Комп’ютерні науки». – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2024. Підготовка здійснювалась на кафедрі комп’ютерних наук Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. Зміст анотації. Дисертація присвячена вирішенню науково-практичної задачі – розроблення методів, засобів та інструментів для формування інформаційно-технологічних платформ гіперскладної системи «Розумне місто». У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, зазначено зв’язок роботи з науковими напрямками та науково-дослідними працями, сформульовано мету і задачі дослідження, визначено об’єкт, предмет і методи дослідження, наведено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, подано інформацію про апробацію результатів та їх висвітлення у публікаціях. У першому розділі проведено аналіз концепту «Розумне місто» як обширної множини взаємозалежних елементів та інформаційних сутностей, що дало змогу виокремити набір примананних йому характеристик складних систем та вважати «Розумне місто» гіперскладною системою. Проаналізовано множину інформаційних та комунікаційних технологій, зокрема, Інтернет речей, «великі дані», блокчейн, хмарні технології, штучний інтелект, машинне навчання та «відкриті дані» для формування гіперскладної системи «Розумне місто», що дало змогу формалізувати модель життєвого циклу данихв системах такого класу. Сформовано структурну схему інформаційних потоків та узагальнену модель життєвого циклу даних «розумного міста», що дало змогу дослідити процеси стандартизації елементів гіперскладних систем «розумних міст». Досліджено характеристики, фактори та критерії, що використовуються для створення інформаційно-технологічних інструментів рейтингування «розумних міст», що дало змогу забезпечити сталість процедур оцінювання. У другому розділі проведений аналіз інформаційно-технологічних платформ, що використовуються для створення «розумних міст», дав змогу зробити висновок, що управління наборами та колекціями даних щодо міських систем вимагає розробки комплексної інформаційно-технологічної платформи гіперскладної системи «Розумне місто», яка зможе забезпечити виконання різнотипових завдань управління на основі життєвого циклу даних. На основі проведеного аналізу виділено множину характеристик, що дало змогу сформувати задачу вибору серед п’яти інформаційно-технологічних платформ «розумних міст». Проаналізовано розлогий список поширених у виробничих та дослідницьких колах моделей інформаційно-технологічної архітектури «розумних міст», що дало змогу сформувати перелік ключових характеристик для постановки задачі їх вибору. У третьому розділі розроблено метод вибору моделі інформаційно- технологічної архітектури «розумного міста» з використанням правила Байєса, що на відміну від існуючих, надав можливість адаптації ймовірнісних показників критеріїв відповідно до мінливих характеристик гіперскладної системи «Розумне місто». Результати використання методу застосовано в процесі створення інформаційно-технологічних інструментів консолідації та візуалізації «відкритих даних» «розумних міст». Розроблено метод вибору інформаційно-технологічної платформи «розумного міста» з використанням методу Сааті для вирішення багатокритеріальної задачі на основі оригінальної узагальненої множини категорій – «масштабованість», «гнучкість», «повнота життєвого циклу даних», «множина ІТ-технологій та повнота реалізації ІТ-архітектури», «варіанти використання», «спеціалізація інформаційно-технологічної платформи» і «умови обслуговування та безпека», що, на відміну від існуючих, дало змогу розширити умови вибору критеріїв для гіперскладної системи «Розумне місто». Створено інформаційно-технологічні інструменти для супроводу процесів консолідації, аналітичного опрацювання та візуалізації даних в гіперскладній системі «Розумне 4 місто» у вигляді інформаційних панелей з рекомендаційними функціями для виявлення проблемних локацій водопровідної мережі на основі «відкритих даних» щодо запитів громадян до КП «Тернопільводоканал» і установ та організацій при отриманні дозволів на обслуговування міської інфраструктури. У четвертому розділі розроблено метод вибору засобів оцінювання інформаційно-технологічних платформ на основі оригінального застосування принципу Парето, що дало змогу сформувати комплексну множину засобів та інструментів оцінювання результатів практичної реалізації інформаційно- технологічної платформи для формування гіперскладної системи «Розумне місто». На основі вибору методом головного критерію із множини Парето для оцінювання впровадження інформаційно-технологічних платформ «розумного міста» рекомендовано застосовувати індекс «розумності» міста. Розроблено оригінальний метод оцінювання показників «розумності» гіперскладної міської системи, який на відміну від існуючих враховує різнорідні характеристики її елементів. Метод використано для оцінювання показників «розумності» українських міст. Розроблено програмно-алгоритмічний комплекс, який може застосовуватись як інструмент оцінювання показників «розумності» міст за розширеними наборами характеристик та множинами критеріїв гіперскладної системи «Розумне місто».; Construction of a hyper-complex system "Smart City": information and technological tools. – Qualifying scientific work on manuscript rights. Dissertation for obtaining the Doctor of Philosophy scientific degree in specialty 122 "Computer Science". – Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, 2024. The training was carried out at the Computer Sciences Department of the Ternopil Ivan Puluj National Technical University of the Ministry of Education and Science of Ukraine. Content of the abstract. The dissertation is devoted to solving a practical and scientific problem – the development of methods, means and tools for the formation of information technology platforms of the hyper-complex system "Smart City". The introduction substantiates the relevance of the dissertation topic, indicates connection of the thesis with scientific areas and research works, formulates the purpose and objectives of the study, defines the object, subject and methods of the study, presents the scientific novelty and practical significance of the results obtained, provides information of the test results and their coverage in publications. In the first chapter, an analysis of the "Smart City" concept as a vast set of interdependent elements and information entities was carried out, which made it possible to single out a set of complex system characteristics inherent in it and to consider the "Smart City" as a hyper-complex system. A number of information and communication technologies were analyzed, in particular, the Internet of Things, big data, blockchain, cloud technologies, artificial intelligence, machine learning and open data for the formation of a hyper-complex system "Smart City", which made it possible to formalize the model of the life cycle data in systems of such a class. A structural diagram of information flows and a generalized model of the smart city data life cycle were formed, which made it possible to investigate the processes of standardization of elements of hyper-complex smart city systems. The characteristics, factors and criteria used to create information and technological tools for rating smart cities were studied, which made it possible to ensure the stability of the evaluation procedures. In the second chapter, the analysis of information technology platforms used to create smart cities allowed to conclude that the management of data sets and collections regarding urban systems requires the development of a comprehensive information technology platform of the hyper-complex system "Smart City", which will be able to provide performance of various management tasks based on the life cycle of data. On the basis of the conducted analysis, a set of characteristics was highlighted, which made it possible to formulate the task of choosing among five information and technological platforms of smart cities. An extensive model list of information and technological architecture of smart cities common in production and research circles was analyzed, which made it possible to form a list of key characteristics for setting the task of their selection. In the third chapter, a method of choosing a model of the smart city informationtechnological architecture was developed using the Bayes rule, which, unlike the existing ones, made it possible to adapt the probability indicators of the criteria in accordance with the changing characteristics of the hyper-complex system "Smart City". The results of using the method were applied in the process of creating information technology tools for consolidation and visualization of open data of smart cities. A method of selecting a smart city information technology platform was developed by using the Saati method for solving a multi-criteria problem based on an original generalized set of categories – "scalability", "flexibility", "completeness of the data life cycle", "set of IT technologies and completeness of implementation ITarchitectures", "options of use", "specialization of the information technology platform" and "conditions of service and security", which, unlike the existing ones, made it possible to expand the conditions of selecting criteria for the hyper-complex system "Smart City". Information and technology tools have been created to support the processes of consolidation, analytical processing and visualization the data in the hypercomplex system "Smart City" in the form of information panels with recommendation functions for identifying problematic locations of the water supply network based on open data regarding citizen requests to ME "Ternopilvodokanal", institutions and organizations when obtaining permits for the maintenance of city infrastructure. In the fourth chapter, a method of selecting tools for evaluating information technology platforms was developed based on the original application of the Pareto principle, which made it possible to form a complex set of tools for evaluating the results of the practical implementation of information technology platforms for the formation of a hyper-complex system "Smart City". Based on the selection of the main criterion from the Pareto set, it is recommended to use the smart city index to evaluate the implementation of smart city information technology platforms. An original method of evaluating the indicators of the "smartness" of a hypercomplex urban system has been developed, which, unlike the existing ones, takes into account the heterogeneous characteristics of its elements. The method was used to evaluate the "smartness" indicators of Ukrainian cities. A software-algorithmic complex has been developed that can be used as a tool for evaluating the indicators of the "smartness" of cities based on extended sets of characteristics and sets of the hyper-complex system "Smart City" criteria. 2024-01-01T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/43005 Назва: Рекомендаційна система формування команд виконавців з відповідними фаховими компетентностями Автори: Небесний, Руслан Михайлович; Nebesnyi, R.M. Короткий огляд (реферат): Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 122 – Комп’ютерні науки. Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2023. Підготовка здійснювалась на кафедрі комп’ютерних наук Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України. В умовах постійних технологічних трансформацій та зростання ринкової конкуренції, рекомендаційна система, зорієнтована на формування високофахових проєктних команд стає стратегічним інноваційним інструментом. Забезпечуючи точний відбір претендентів з відповідними фаховими компетентностями, вона сприяє оперативному реагуванню на виклики та сприяє успішному завершенню завдань, підвищуючи при цьому загальну продуктивність команди проєкту. Метою дисертаційної роботи є розроблення методів і засобів реалізації процедур формування команд для успішного виконання ІТ проєктів. Для досягнення мети необхідно було проаналізувати підходи щодо формування команд виконавців для реалізації ІТ проєкту, розробити комплекс формалізмів для створення концептуальних моделей цілевизначального та рольового підходів, ізоморфної, експертної, колегіальної, розробницької, проектної, аналітичної, інтеграційної, інноваційної структур команд, розробити модель ізоморфної структури команди з використанням формалізмів теорії графів, розробити інформаційну технологію відбору претендентів з певними компетентностями для успішного виконання ІТ проєкту, розробити поведінкову модель команди проєкту як сукупний рух імітованої зграї, подаючи взаємодії членів команди за допомогою ройового алгоритму; побудувати архітектуру рекомендаційної системи відбору претендентів для формування ефективної команди розробників, розробити рекомендаційну систему відбору претендентів в команду з певними компетентностями, що використовує гібридний метод генерування рекомендацій. У вступі аргументовано актуальність проведення наукового дослідження, вказано на зв'язок роботи із науково-дослідними темами, сформульовано мету та визначено завдання, визначено об’єкт та предмет дослідження, подано опис методів, що використовувались для досягнення поставленої мети. Подано відомості щодо наукової новизни, практичного значення отриманих результатів та особистого внеску автора у розроблення нових моделей та інформаційних технологій, а також у реалізацію прикладного програмного забезпечення. Розкрито інформацію про апробацію та опублікування отриманих в процесі дослідження результатів та їх важливості для теорії та практики. У першому розділі проаналізовано методи формування команд для виконання ІТ проєктів, які ґрунтуються на аналізі компетентностей та навичок претендентів, врахуванні їхнього попереднього фахового досвіду та успішних проєктних реалізацій. Обґрунтовано необхідність використання сучасних підходів в розробленні рекомендаційних систем, що передбачає застосування алгоритмів машинного навчання, методів та засобів штучного інтелекту. Зафіксовано необхідність оцінювання здібностей та врахування особистих якостей претендентів, що є ключовими елементами у процесах формування успішних команд для втілення ІТ проєктів. Відзначено, що для забезпечення ефективної взаємодії членів команди сучасні інноваційні підходи обов’язково включають процедури аналізу не лише їх технічних, а й комунікаційних навичок, що дозволяє максимально використовувати творчий потенціал учасників та досягати гарантованого успіху в реалізації сформованих завдань. Проведений ґрунтовний аналіз проблемної галузі дозволив сформулювати постановку задач дослідження, які передбачають виконання аналізу існуючих підходів до формування команд; дослідити методи, які використовуються при розробленні рекомендаційних систем; проаналізувати параметри ІТ середовища, яке доцільно сформувати у «розумному місті»; дослідити підходи для залучення випускників шкіл до навчання за ІТ спеціальностями: мотиваційні чинники, обрання закладу вищої освіти для здобуття фаху, формування навчального контенту, що є передумовою формування в майбутньому ефективних команд для реалізації ІТ проєктів; формалізувати ряд існуючих підходів до створення команд; обрати методи аналізу інформації та генерування рекомендацій; розробити інформаційну технологію підбору претендентів у команду виконавців з відповідними фаховими компетентностями та сформувати архітектуру рекомендаційної системи. У другому розділі проведено аналіз ІТ ринку «розумного міста», що вимагає дослідження ряду аспектів, таких як: технологічні інновації, тренди, ключові гравці, можливості та виклики, збір та аналіз даних, аналіз технологічних та інноваційних трендів та інше. На основі відкритих даних про м. Тернопіль проаналізовано успішність випускників шкіл міста в контексті вступу в заклади вищої освіти на спеціальності ІТ галузі та мотиваційні чинники, які цьому сприяли. Запропоновано методи комплексного аналізу нахилів абітурієнтів до ІТ профілю. Обгрунтовано твердження, що формування мотиваційної платформи майбутнього ІТ фахівця є важливим суспільним завданням, вирішення якого сприяє формуванню позитивного ставлення до навчання та майбутньої успішної роботи в сфері ІТ. При цьому враховувались окремі умови часової невизначеності, оскільки переважна більшість факторів за природою мають довгостроковий вплив. Використання методології когнітивного моделювання дозволило провести аналіз сили та спрямованості зовнішнього впливу на об’єкт, визначенню провідних факторів для приведення його в цільовий стан. Передумовою для вибору базисних факторів став етап вербального соціально-комунікаційного моделювання середовища «розумного міста» та застосування методу експертних оцінок для визначення ваг факторів впливу. Після отримання мотиваційних стимулів щодо обрання фаху, абітурієнт приймає рішення щодо вибору вищого навчального закладу. Це рішення ухвалюється шляхом оцінювання та рейтингування доступних варіантів. Запропоновано використовувати алгоритми, що базуються на методах машинного навчання для виявлення залежностей між змістом навчальних дисциплін та описами вимог до наявних вакансій на ІТ ринку, оскільки системне узгодження цих чинників сприяє загалом здобуттю студентами компетентностей, які необхідні для успішного проходження ними відбору до складу команду ІТ проєкту. У третьому розділі запропоновано оригінальні концептуальні моделі цілевизначального та рольового підходів до формування структури команд виконавців ІТ-проєкту, методи оптимального розподілу ролей, які вирішуються як задачі лінійного програмування або з використанням генетичних алгоритмів. Формалізація підходів до формування структури команди проєкту допомагає забезпечити збалансований та ефективний відбір виконавців для успішного виконання завдань проєкту. Розроблено концептуальні моделі ізоморфної, експертної, колегіальної, розробницької, проєктної, аналітичної, інтеграційної та інноваційної структур команди проєкту. Модель ізоморфної структури команди подано за допомогою формалізмів теорії графів, де вузли подають ролі або конкретних учасників команди, а ребра - зв'язки або взаємодії між ними. Модель, заснована на рольовому підходу до формування команди побудовано з використанням методів лінійного програмування. Запропоновано підхід до розрахунку функції корисності кожного члена команди для пошуку оптимального розподілу ролей в команді. Подано метод формування команди проєкту з використанням генетичного алгоритму, а оптимального її складу та розподілу ролей у команді з використанням формалізмів нейронних мереж. Розроблено метод, який дозволяє максимізувати продуктивність команди з використанням ітераційного та квалітативного аналізу. Запропоновано поведінкову модель команди як сукупний рух імітованої зграї, використовуючи процедури моделювання взаємодії членів команди за допомогою ройового алгоритму. Розроблено метод формування команди за аналогією зграї з використанням агентних моделей, де кожен член команди виступає як агент зі своїми особистісними характеристиками та правилами поведінки, моделюючи взаємодію між агентами за допомогою графової агентної моделі, де ребра графа представляють комунікаційні зв'язки, а вузли - агентів. У четвертому розділі проаналізовано доцільність використання портфельного управління людськими ресурсами проєктних команд, визначено які аспекти такого управління можна реалізувати, використовуючи рекомендаційну систему. Запропоновано використовувати метод аналізу ієрархій та експертного оцінювання для побудови ієрархії претендентів в команду та концептуальну модель процедури управління людськими ресурсами в команді, яка покладена в основу розробленої рекомендаційної системи. На основі проведеного аналізу підходів до формування високофахових команд для реалізації ІТ проєктів сформовані первинні та вторинні вимоги до рекомендаційної системи для підбору членів команди проєкту з відповідними фаховими компетентностями. Проаналізовано широкий спектр засобів побудови рекомендаційної системи, її функціонал та обґрунтовано системні переваги. Результатом практичного втілення є розроблення мультиплатформної рекомендаційної системи, яка може функціонувати в різних операційних середовищах на базі широкого спектру пристроїв. Наукова новизна отриманих результатів: вперше запропоновано: комплекс формалізмів, який покладено в основу процесів створення концептуальних моделей цілевизначального та рольового підходів, ізоморфної, експертної, колегіальної, розробницької, проектної, аналітичної, інтеграційної, інноваційної структур команди, що дозволило спростити процедури побудови ефективних команд виконавців ІТ проектів, які формуються на платформі рекомендаційної системи; поведінкова модель команди проєкту як сукупний рух імітованої зграї, подаючи взаємодії членів команди за допомогою ройового алгоритму, що дозволило розробити метод формування команди з використанням агентного підходу, що забезпечило проведення серії симуляційних процесів для формування ефективних команд для проєктів; удосконалено 7 модель ізоморфної структури команди з використанням формалізмів теорії графів, що дозволило візуалізувати процеси побудови команд проєктів та формування оптимальної структури команди виконавців проєктів; метод формування команди з використанням генетичного алгоритму та оптимального розподілу ролей у команді з використанням нейронних мереж, що дозволило здійснювати пошук рішення щодо оптимального складу команди, базуючись на певній популяції претендентів; архітектуру рекомендаційної системи відбору претендентів з заданою системою компетентностей для створення ефективної команди розробників; інформаційну технологію відбору претендентів до складу команди з певними компетентностями для успішного виконання ІТ проекту. Результати дисертаційних досліджень опубліковані та апробовані в 16 наукових працях, в тому числі 5 статтях у фаховий виданнях України, одна з яких індексується в Web of Science та в 11-ти матеріалах наукових конференцій з яких у виданнях, що індексуються в міжнародних наукометричних базах 5 -в Scopus та 2 - в Web of Science.; Dissertation for obtaining the scientific degree of Doctor of Philosophy in specialty 122 – Computer Science. Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, 2023. The training was conducted on the basis of the Department of Computer Sciences of the Ternopil Ivan Puluj National Technical University of the Ministry of Education and Science of Ukraine In the conditions of constant technological transformations and the growth of market competition, the recommendation system, focused on the formation of highly specialized project teams, becomes a strategic innovation tool. By ensuring the accurate selection of applicants with relevant professional competencies, it facilitates prompt response to challenges and facilitates the successful completion of tasks, while increasing the overall productivity of the project team. The purpose of the dissertation is to develop methods and means of implementing team formation procedures for the successful implementation of IT projects. To achieve the goal, it was necessary to analyze the approaches to the formation of teams of performers for the implementation of the IT project, to develop a complex of formalisms for the creation of conceptual models of goal-setting and role-based approaches, isomorphic, expert, collegial, development, project, analytical, integration, innovative team structures, to develop a model of isomorphic structure teams using the formalisms of graph theory, to develop an information technology for selecting applicants with certain competencies for the successful implementation of an IT project, to develop a behavioral model of the project team as a collective movement of a simulated swarm, presenting the interactions of team members using a swarm algorithm; to build the architecture of the recommendation system for the selection of applicants for the formation of an effective team of developers, to develop a recommendation system for the selection of applicants into a team with certain competencies, which uses a hybrid method of generating recommendations. In the introduction, the relevance of conducting scientific research is argued, the connection of the work with scientific research topics is indicated, the goal and task are defined, the object and subject of the research are established, a description of the methods used to achieve the goal is given. Information on scientific novelty, the practical significance of the obtained results, and the author's personal contribution to the development of new models and information technologies, as well as to the implementation of application software, is provided. Information about the approbation and publication of the results obtained in the research process and their importance for theory and practice is disclosed. The first section analyzes the methods of forming teams for the implementation of IT projects, which are based on the analysis of the competencies and skills of the applicants, taking into account their previous professional experience and successful project implementations. The need to use modern approaches in the development of recommendation systems, which involves the use of machine learning algorithms, methods and means of artificial intelligence, is substantiated. The need to assess the abilities and take into account the personal qualities of the applicants, which are key elements in the processes of forming successful teams for the implementation of IT projects, was recorded. It was noted that to ensure effective interaction of team members, modern innovative approaches necessarily include procedures for analyzing not only their technical, but also communicative skills, which allows to maximize the creative potential of participants and achieve guaranteed success in the implementation of established tasks. The conducted thorough analysis of the problem area made it possible to formulate research objectives that involve the analysis of existing approaches to team formation; to investigate the methods used in the development of recommendation systems; analyze the parameters of the IT environment that should be formed in a "smart city"; to investigate approaches to attract school graduates to study in IT specialties: motivational factors, choosing a higher education institution to acquire a specialty, formation of educational content, which is a prerequisite for the formation of effective teams for the implementation of IT projects in the future; formalize a number of existing approaches to creating teams; choose methods of information analysis and generation of recommendations; to develop information technology for the selection of applicants for the team of performers with the appropriate professional competences and to form the architecture of the recommendation system. In the second chapter, an IT analysis of the "smart city" market is carried out, which requires the study of a number of aspects, such as: technological innovations, trends, key players, opportunities and challenges, data collection and analysis, analysis of technological and innovation trends, etc. On the basis of open data about the city of Ternopil, the success of graduates of the city's schools in the context of admission to higher education institutions in the IT field and the motivational factors that contributed to this were analyzed. Methods of comprehensive analysis of applicants' inclinations towards the IT profile are proposed. The statement that the formation of the motivational platform of the future IT specialist is an important social task, the solution of which contributes to the formation of a positive attitude to education and future successful work in the field of IT, is substantiated. At the same time, certain conditions of temporal uncertainty were taken into account, since the vast majority of factors by nature have a long-term impact. The use of the cognitive modeling methodology made it possible to analyze the strength and direction of the external influence on the object, to determine the leading factors for bringing it to the target state. The stage of verbal social-communication modeling of the "smart city" environment and the application of the method of expert evaluations to determine the weights of influencing factors became the prerequisite for the selection of basic factors. After receiving motivational incentives for choosing a major, the applicant makes a decision about choosing a higher educational institution. This decision is made by evaluating and ranking the available options. It is proposed to use algorithms based on machine learning methods to identify dependencies between the content of educational disciplines and descriptions of requirements for available vacancies on the IT market, since the systematic coordination of these factors contributes to the overall acquisition by students of the competencies necessary for their successful selection to the IT project team. In the third section, original conceptual models of goal-setting and role-based approaches to the formation of the structure of teams of IT project executors, methods of optimal distribution of roles, which are solved as problems of linear programming or using genetic algorithms, were proposed. The formalization of approaches to the formation of the project team structure helps to ensure a balanced and effective selection of executors for the successful completion of project tasks. Conceptual models of isomorphic, expert, collegial, developmental, project, analytical, integrative and innovative structures of the project team were developed. The model of the isomorphic structure of the team is presented using the formalisms of graph theory, where nodes represent roles or specific members of the team, and edges represent connections or interactions between them. The model based on the role-based approach to team formation was built using linear programming methods. An approach to calculating the utility function of each team member is proposed to find the optimal distribution of roles in the team. The method of forming the project team using the genetic algorithm, and its optimal composition and distribution of roles in the team using the formalisms of neural networks were presented. A method has been developed that allows to maximize team productivity using iterative and qualitative analysis. A behavioral model of the team is proposed as a collective movement of a simulated flock, using procedures for modeling the interaction of team members using the swarm algorithm. A team formation method based on the analogy of a flock using agent models has been developed, where each team member acts as an agent with his personal characteristics and rules of behavior, modeling the interaction between agents using a graph agent model, where the edges of the graph represent communication links, and the nodes represent agents. The fourth chapter analyzes the expediency of using portfolio management of human resources of project teams, determines which aspects of such management can be implemented using a recommendation system. It is proposed to use the method of analysis of hierarchies and expert evaluation to build a hierarchy of applicants to the team and a conceptual model of the human resources management procedure in the team, which is the basis of the developed recommendation system. On the basis of the analysis of approaches to the formation of highly specialized teams for the implementation of IT projects, the primary and secondary requirements for the recommendation system for the selection of project team members with appropriate professional competences were formed. A wide range of means of building a recommendation system, its functionality, and system advantages are substantiated. The result of practical implementation is the development of a multi-platform recommendation system that can function in various operating environments based on a wide range of devices. Scientific novelty of the obtained results: first proposed: a complex of formalisms, which is the basis of the processes of creating conceptual models of goal-setting and role-based approaches, isomorphic, expert, collegial, developmental, project, analytical, integrative, and innovative team structures, which made it possible to simplify the procedures for building effective teams of IT project executors, which are formed on the platform of recommendation systems; a behavioral model of the project team as a collective movement of a simulated flock, presenting the interactions of team members using a swarm algorithm, which allowed to develop a method of team formation using an agent approach, which ensured a series of simulation processes for the formation of effective teams for projects; improved a model of the isomorphic structure of the team using the formalisms of graph theory, which made it possible to visualize the processes of building project teams and the formation of the optimal structure of the team of project executors; the method of team formation using a genetic algorithm and the optimal distribution of roles in the team using neural networks, which made it possible to find a solution for the optimal composition of the team, based on a certain population of applicants; the architecture of the recommendation system for the selection of applicants with a given system of competencies to create an effective team of developers; information technology for the selection of applicants for the team with certain competencies for the successful implementation of the IT project. The results of the dissertation research were published and approbated in 16 scientific papers, including 5 articles in specialized publications of Ukraine, one of which is indexed in Web of Sciece and in 11 materials of scientific conferences, of which in publications indexed in international scientometric databases, 5 - in Scopus and 2 - in Web of Sciece. 2023-12-13T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/42698 Назва: Мережева інформаційно-технологічна платформа супроводу об’єктів кіберфізичних систем «розумних міст» Автори: Станько, Андрій Андрійович; Stanko, A. A. Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена вирішенню науково-практичної задачі – підвищення ступеня повноти подання інформації щодо процесів, що протікають в міських кіберфізичних системах шляхом розроблення моделей, методів та інформаційних технологій для підтримки прийняття рішень під час створення цифрових послуг і сервісів.. У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, зазначено зв’язок роботи з науковими напрямками та науково-дослідними концепціями, сформульовано мету і задачі дослідження, визначено об’єкт, предмет і методи дослідження, показано наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, наведено інформацію про практичне використання, апробацію результатів та їх висвітлення у публікаціях. У першому розділі подано характеристику множини базових інформаційних та комунікаційних технологій, що використовуються для практичних реалізацій інноваційних проєктів «розумних міст». Проаналізовано ключові напрямки розвитку «розумних міст». На основі проведеного аналізу особливостей використання кіберфізичних систем «розумних міст» сформовано їх класифікацію, подану в графічній формі. Виокремлено причини ускладнення процесів створення унікальних інформаційно-технологічних структур для керування кіберфізичними системами «розумних міст». Сформовано функціональну модель «розумних міст». Проаналізовано особливості комунікаційних мереж та протоколів кіберфізичних систем «розумних міст». Досліджено інформаційні системи та моделі супроводу процесів спостереження та регулювання показників якості повітряного середовища «розумних будівель». У другому розділі вперше сформовано модель інформаційно- технологічної архітектури мережевої платформи супроводу об’єктів кіберфізичних систем «розумних міст» з використанням кіберфізичного, мережевого та хмарного рівнів, які дають можливість інтегрувати парадигми периферійних, туманних та хмарних обчислень. Практична реалізація запропонованої моделі інформаційно-технологічної архітектури мережевої платформи супроводу об’єктів має позитивний вплив на процеси забезпечення розширюваності, сумісності, самоузгодженості та відтворюваності інноваційних цифрових послуг та сервісів на базі міських кіберфізичних систем. На основі запропонованої моделі інформаційно-технологічної архітектури розроблено структуру інформаційно-технологічного набору для формування послуг та застосунків. Це дало змогу розробити метод формування інформаційно- технологічних наборів для цифрових послуг та сервісів на базі кіберфізичних систем «розумних міст» та забезпечило узгодження процесів проєктування, розроблення та розгортання «розумних» послуг та застосунків. Розроблено структуру кіберфізичних систем супроводу процесів спостереження та регулювання повітряного середовища «розумних будівель» та приміщень. На основі проведеного аналізу моделей надання послуг засобами туманних обчислень розроблено структурну модель DaaS для мережевого рівня інформаційно-технологічної платформи супроводу кіберфізичних об’єктів «розумних міст», що дало змогу сформувати NDN-мережу. У третьому розділі отримала подальший розвиток модель формування сховищ даних на основі озер даних, що дало змогу організувати ефективні процедури зберігання інформації щодо об’єктів кіберфізичних міських систем в умовах збільшення обсягів та швидкоплинності наборів та колекцій даних і зростання вимог до продуктивності процесів їх зберігання. Розроблено формалізований опис озер даних для супроводу об’єктів кіберфізичних систем «розумних міст», що дало можливість забезпечити перебіг процесів отримання нових знань, завдяки застосуванню процедур видобування даних та метаданих об’єктів кіберфізичних систем «розумних міст». Сформовано модель управління метаданими об’єктів кіберфізичних систем на основі озер даних та гіперкубів, що дало змогу розробити інформаційну технологію багатовимірного аналізу метаданих, що характеризують перебіг процесів кіберфізичних систем «розумних міст». Проведено класифікацію та параметризацію множини категорій та атрибутів для опису процесів у міських кіберфізичних системах, що дало змогу виконати аналіз та побудову прототипів гіперкубів метаданих «розумної» послуги. Розроблено концептуальну структуру озер даних, що розширює уявлення про перебіг процесів проєктування, створення і запровадження цифрових послуг та дало змогу сформувати основу для їх подальшої уніфікації. У четвертому розділі На основі оригінального методу було розроблено інформаційно-технологічний набір для цифрових послуг спостереження та регулювання показників якості повітряного середовища, що дало змогу провести практичне моделювання відповідних інформаційно-технологічних комплексів. На основі моделі інформаційно-технологічної архітектури мережевої платформи супроводу об’єктів кіберфізичних систем «розумних міст» сформовано туманний кластер. На основі моделі обчислювальної архітектури мережевої платформи «розумного міста» та моделі управління метаданими об’єктів кіберфізичних систем «розумних міст» здійснено розгортання хмарної інфраструктури, що дало змогу виконати практичну апробацію інформаційної технології багатовимірного аналізу метаданих супроводу об’єктів кіберфізичних систем «розумних міст». В процесі макетування прототипів цифрових послуг сформовано дві цілісні інформаційні системи супроводу процесів спостереження та регулювання показників якості повітряного середовища.; The dissertation is devoted to solving a scientific and practical problem - increasing the degree of information completeness on the processes taking place in urban cyber-physical systems by developing models, methods and information technologies to support decision-making in the creation of digital services and services. The introduction substantiates the relevance of the dissertation topic, indicates the connection of the work with scientific areas and research concepts, formulates the purpose and study objectives, defines the object, subject and study methods, shows the scientific novelty and practical significance of the results obtained, provides information on the practical use, testing results and their coverage in publications. The first section describes the set of basic information and communication technologies used for the practical implementation of innovative smart city projects. The key areas of smart city development are analysed. Based on the analysis of the peculiarities of using cyber-physical systems of smart cities, their classification is formed, presented in graphical form. The reasons for the complication of the processes of creating unique information and technological structures for managing the cyberphysical systems of "smart cities" are highlighted. A functional model of "smart cities" is formed. The features of communication networks and protocols of cyber-physical systems of smart cities are analysed. The information systems and models for supporting the processes of monitoring and regulating the quality of the air environment of "smart buildings" are investigated. In the second section, a model of the information and technological architecture of the network platform for supporting the objects of cyber-physical systems of "smart cities" is first formed using the cyber-physical, network and cloud levels, which make it possible to integrate the paradigms of peripheral, fog and cloud computing. The practical implementation of the proposed model of information technology architecture of the network platform for object support has a positive impact on the processes of ensuring the extensibility, compatibility, self-consistency and reproducibility of innovative digital services and services based on urban cyber-physical systems. Based on the proposed model of information technology architecture, the structure of the information technology set for the formation of services and applications is developed. This made it possible to develop a method for the formation of information technology suites for digital services and services based on cyber-physical systems of smart cities and ensured the coordination of the processes of designing, developing and deploying smart services and applications. The structure of cyber-physical systems for monitoring and regulating the air environment of smart buildings and premises was developed. Based on the analysis of fog computing service delivery models, a DaaS structural model was developed for the network level of the information technology platform for supporting cyber-physical objects of smart cities, which made it possible to form an NDN network. In the third section, the model of data warehousing based on data lakes was further developed, which made it possible to organise effective procedures for storing information on objects of cyber-physical urban systems in the context of increasing volumes and rapidity of data sets and collections and increasing requirements for the productivity of their storage processes. A formalised description of data lakes was developed to support the objects of cyber-physical systems of smart cities, which made it possible to ensure the process of obtaining new knowledge through the use of data extraction procedures and metadata of objects of cyber-physical systems of smart cities. A model for managing metadata of objects of cyber-physical systems based on data lakes and hypercubes has been formed, which made it possible to develop an information technology for multidimensional analysis of metadata characterising the processes of cyber-physical systems of "smart cities". The classification and parameterisation of a set of categories and attributes to describe processes in urban cyber-physical systems was carried out, which allowed the analysis and construction of prototypes of smart service metadata hypercubes. A conceptual structure of data lakes was developed, which expands the understanding of the processes of designing, creating and implementing digital services and allowed us to form the basis for their further unification. In the fourth section, based on the original method, an information technology kit for digital services for monitoring and regulating air quality indicators was developed, which made it possible to conduct practical modelling of the relevant information technology complexes. A fog cluster is formed on the basis of the model of information technology architecture of the network platform for supporting the objects of cyber-physical systems of "smart cities". Based on the model of the computing architecture of the smart city network platform and the model of metadata management of objects of cyber-physical systems of smart cities, the cloud infrastructure was deployed, which made it possible to perform practical testing of the information technology for multidimensional analysis of metadata for the maintenance of objects of cyber-physical systems of smart cities. In the process of prototyping digital services, two integral information systems were formed to support the processes of monitoring and regulating air quality indicators. 2023-10-01T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36699 Назва: Моделі та методи підтримки прийняття рішень в інформаційних процесах дуальної освіти Автори: Лечаченко, Тарас Анатолійович; Lechachenko, T.A. Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена вирішенню актуального наукового завдання – розробленню моделей та методів підтримки прийняття рішень в інформаційних процесах дуальної освіти.; The thesis is devoted to the solution of an important scientific problem concerning the development of models and methods for decision making support in informational processes of dual education. 2021-12-20T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/36019 Назва: Комп’ютерна онтологія предметної області «Моделювання та опрацювання циклічних сигналів» Автори: Ннамене, Крістофер Чізоба Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена вирішенню актуального наукового завдання розробки концептуальних, формальних та машинно-інтерпретовних моделей подання та організації знань в інтегрованому онтоорієнтованому інформаційному середовищі для моделювання та опрацювання циклічних сигналів в рамках теорії циклічних функціональних відношень, а також побудові на їх основі прототипу комп’ютерної онтології предметної області «Моделювання та опрацювання циклічних сигналів», що є ядром бази знань таких онтоорієнтованих інформаційних систем як інформаційна довідкова система, експертна система підтримки прийняття рішень та система комп’ютерного моделювання та опрацювання циклічних сигналів.; The dissertation is devoted to the solution of the actual scientific problem of development of conceptual, formal and machine-interpretive models of representation and organization of knowledge in the integrated onto - oriented information environment for Modeling and processing of cyclic signals within the theory of cyclic functional relations. "Modeling and processing of cyclic signals" is the core knowledge base of such onto-oriented information systems as information reference systems, expert decision support systems, computer modeling and processing of cyclic signals. 2021-01-01T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/35811 Назва: Моделі і методи прийняття рішень при створенні клінічних діагностичних систем Автори: Мілян, Назар Васильович; Milian, N. V Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена вирішенню актуального наукового завдання розвитку методів класичного, глибокого та наукового машинного навчання в умовах невизначеності з використанням мінімаксного підходу; The thesis is devoted to the solving of a relevant scientific problem of the development of methods of classical, deep, and scientific machine learning under uncertainties with the use of the minimax approach 2021-07-01T00:00:00Z http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/32349 Назва: Онтоорієнтовані інформаційні системи предметної області «Китайська образна медицина» Автори: Оробчук, Олександра Романівна; Orobchuk, O. R. Короткий огляд (реферат): Дисертація присвячена вирішенню актуального наукового завдання побудови системи логіко-структурних моделей подання, організації та інтеграції знань різних медичних напрямів в єдиному інформаційно-аналітичному середовищі для інтегративної наукової медицини, а також розроблення на її основі комп’ютерних онтологій та онтоорієнтованих інформаційних систем для професійної медичної діяльності, наукових досліджень та електронного навчання в галузі народної медицини на прикладі китайської образної медицини. У вступі обґрунтовано актуальність дослідження, наведено зв’язок роботи з науково-дослідною темою, поставлено мету та визначено завдання дослідження, об’єкт та предмет дослідження, наведено перелік методів дослідження, що застосовувались для досягнення мети дисертаційної роботи. Сформульовано наукову новизну, практичне значення отриманих результатів та особистий творчий внесок здобувача. Подано відомості щодо апробації та опублікування результатів дослідження. У першому розділі «Огляд та аналіз відомих моделей, методів та засобів побудови онтологій та онтоорієнтованих інформаційних систем для медицини» описано основні моделі представлення знань, виявлено їх недоліки; в результаті їх порівняльного аналізу показано, що онтологічна модель представлення знань найякісніше дозволяє досягти мети дисертаційного дослідження. Це зумовлено тим, що онтологічний підхід дає змогу ефективно впорядкувати, інтегрувати величезний накопичений досвід експериментальних даних. Описано медичних найвідоміші знань, медичні клінічних онтології та та онтоорієнтовані інформаційні системи у конвенційній медицині, а також рядонтоорієнтованих розробок для неконвенційної (народної, традиційної) медицини, що дозволило виявити їх типові недоліки, а також встановити факт відсутності відповідних інформаційно-аналітичних засобів для більшості існуючих народних медичних напрямів. Проведений аналіз літературних джерел дав змогу визначити наукове завдання дисертаційного дослідження, яке полягає у розробці концепції інтеграції знань різних медичних систем та стратегії їх організації із високою семантичною якістю; створення логіко- структурних машинно-інтерпретовних моделей для подання та оперування цими знаннями у формі онтологій в єдиному онтоорієнтованому інформаційно- аналітичному середовищі для інтегративної наукової медицини (ІНМ), а також розроблення на цій основі вимог, архітектур та програмних засобів побудови онтоорієнтованих інформаційних систем для професійної медичної діяльності, наукових досліджень та електронного навчання в галузі народної медицини. Сформульовано комплексне означення поняття «інтегративна наукова медицина», окреслено роль розвитку інтегративної медицини у формуванні якісної медицини майбутнього як консолідатора ефективних практик народних медицин світу. Розглянуто етапи комплексної стратегії розвитку ІНМ. Побудову концептуальних та онтологічних моделей та онтоорієнтованих інформаційних систем для неконвенційних видів медицин запропоновано реалізувати на прикладі китайської образної медицини (КОМ), вибір якої обґрунтовано рядом об’єктивних чинників. У другому розділі «Концепція інтеграції, аксіоматико-дедуктивна стратегія та логіко-структурні моделі організації знань в сучасних оноорієнтованих інформаційних системах інтегративної наукової медицини» розроблено концепцію інтеграції знань в інтегративній науковій медицині, яка забезпечує структурну та змістовну узгодженість як ІНМ, так і окремих видів народних медицин, які планують стати її складовими. Для цього розроблено узагальнену структуру теорії інтегративної наукової медицини, яка становить собою сукупність загальної теорії ІНМ та спеціальних наукових теорій окремих народних медичних напрямів, а також їх традиційних теорій, що претендують на входження до ІНМ з метою їх історичного збереження, усесторонньогодослідження та розвитку. Сформульовано вимоги до наукової теорії ІНМ та КОМ. Визначено складові комп’ютерної онтології ІНМ та неконвенційних видів медицин. Обґрунтовано та застосовано аксіоматико-дедуктивну стратегію організації знань в царині народної та інтегративної наукової медицини (зокрема, виділено абстрактне семантичних метадисциплінарне логіко-семантичне областей ядро медичного та логіко-семантичне сукупність напряму, а ядро, власне часткових логіко- також виділено групи аксіоматичних та вивідних концептів і тверджень), що узгоджується із математичним апаратом дескриптивної логіки та комп’ютерних онтологій, уможливлює чітке подання знань в області інтегративної наукової медицини та китайської образної медицини у сучасних онтоорієнтованих інформаційних системах. На прикладі КОМ, згідно із аксіоматико-дедуктивною стратегією, розроблено основні етапи організації змістовного простору будь-якого народного медичного напряму. Розроблено логіко-структурні моделі подання знань ІНМ та КОМ, що забезпечує високий рівень їх семантичної якості, адекватність їх узгодженого представлення на вербальному, формальному та машинно-інтерпретовному рівнях у рамках онтологічного підходу, надає значний потенціал щодо представлення знань в інтелектуалізованих інформаційних медичних системах. У третьому розділі «Концептуальне моделювання та розроблення онтології предметної області «Китайська образна медицина»» розроблено та застосовано інформаційні засоби й методологію концептуального аналізу та видобування знань від експертів китайської образної медицини через послідовність етапів, які відповідають аксіоматико-дедуктивній стратегії організації знань та узгоджуються із логіко-структурним моделями подання знань в ІНМ та КОМ. Розроблення якісних змістовних складових та концептуальних онтологічних моделей теорії КОМ, які задовольняють вимогам логіко- семантичної якості, є складною науковою проблемою, що потребує проведення ґрунтовних полідисциплінарних, міждисциплінарних та трансдисциплінарнихдосліджень. Для цього було застосовано методологію концептуального аналізу та видобування експертних знань в галузі КОМ, розроблено інформаційні засоби для опитування експертів КОМ та застосовано ряд методів видовбування знань, які враховують специфіку предметної області КОМ, а також ряд психологічних, лінгвістичних та гносеологічних аспектів діяльності КОМ-фахівця. Це дало змогу виділити та означити ряд фундаментальних концептів, встановити логічні відношення між ними, знизити семантичну гетерогенність, нечіткість та суб’єктивність знань загальної теорії, діагностичних та терапевтичних методів КОМ; укласти глосарій загальної теорії КОМ; створити фундамент для подальшої формалізації, уніфікації й накопичення онтологічних знань, що разом з використанням формальних методів їх аналізу дасть змогу підняти весь спектр наукових досліджень в області КОМ та інших народних медичних напрямів на новий інформаційно- технологічний рівень. Для подальшої специфікації концептуальної моделі КОМ сформульовано змістовні та формальні вимоги до онтології КОМ. На основі розробленої ро́здільної структури теорії китайської образної медицини визначено підонтології узагальненої концептуальної моделі КОМ. Обґрунтовано вибір машинно-реалізованої мови OWL та програмного засобу Protégé для розроблення онтології КОМ, які використано для специфікації видобутих знань та їх подання в сучасних онтоорієнтованих інформаційних системах. Окреслено загальну послідовність етапів розроблення комп’ютерної онтології та обґрунтовано ітеративний процес розроблення онтологічної моделі китайської образної медицини. Програмно реалізовано онтологію китайської образної медицини, що на даний час є базовою складовою специфікації концептуальних моделей предметної області КОМ, яку подано як систему п’яти онтологій (підонтологій), здійснено їх верифікацію та валідацію. У четвертому розділі «Узагальнені вимоги, архітектури та програмні засоби побудови інтегрованого онтоорієнтованого інформаційно-аналітичного середовища наукових досліджень, професійної цілительської діяльності та електронного навчання КОМ» обґрунтовано необхідність створеннявідповідного онтоорієнтованого інформаційно-аналітичного середовища як невід’ємної складової наукового та прикладного розвитку ІНМ та КОМ, інформаційно-технологічного фундаменту для реалізації Програми наукових досліджень КОМ, що відповідає Стратегії ВООЗ у сфері народної медицини та уможливлює на високому науковому, технологічному та інфраструктурному рівнях організацію та координацію діяльності дослідників та практикуючих народних терапевтів; збір та автоматизований аналіз результатів лікування методами китайської образної медицини; створення уніфікованої бази даних всіх теоретичних, експериментальних і клінічних наукових досліджень в області КОМ. Для цього розроблено його узагальнену архітектуру, сформульовано вимоги та розроблено архітектури його складових. Розроблено прототип системи професійної цілительської діяльності «Імідж-терапевт», в якому забезпечене введення діагностичної та терапевтичної інформації, яка використовується як офіційною (західною) медициною, так і китайською образною медициною, що уможливлює проведення їх компаративного аналізу, практичного використання у клінічних умовах та взаємного збагачення, взаємного доповнення в рамках парадигми інтегративної наукової медицини. Терміни (поля) цієї інформаційної системи є конкретними екземплярами класів діагностичної та терапевтичної онтологій КОМ, входячи таким чином до складу онтоорієнтованої бази знань китайської образної медицини. Розроблено прототип інформаційної системи електронного навчання КОМ, яка дала змогу збільшити рівень доступу та представити консолідовану освітню теорію китайської образної медицини у вигляді веб-ресурсу, забезпечила індивідуалізований підхід, мультимедійність, багатомовність, повторне використання навчального матеріалу. Використані програмні засоби розроблення обох прототипів цих онтоорієнтованих інформаційних систем забезпечили економічність та майбутню Проведено верифікацію, валідацію, розширюваність застосунків. апробацію та впровадження системи «Імідж-терапевт» та інформаційної системи електронного навчання КОМ, щопідтвердило їх відповідність висунутим вимогам та коректне виконання своїх функцій. Основні наукові результати дисертації опубліковано у 22 працях, зокрема: 2 статті у закордонних наукових періодичних виданнях [5], [7], 3 статті у наукових фахових періодичних виданнях України [6], [8], [9], 17 публікацій у матеріалах міжнародних та всеукраїнських наукових, науково- технічних конференцій та професійних форумів. З них 5 робіт входять до міжнародної наукометричної бази Scopus [1], [2], [3], [4], [10]; 6 – до міжнародних наукометричних баз Index Copernicus та Google Scholar [5], [6], [7], [8], [9], [11].; The dissertation is devoted to the solution of the actual scientific task of building a system of logical-structural models of presentation, organization and integration of knowledge of different medical fields in a single information-analytical environment for integrative scientific medicine, as well as the development of computer ontologies and ontooriented information systems of professional healing, scientific researches and e-learning in the field of folk medicine through the example of Chinese Image Medicine. The introduction substantiates the relevance of the research, gives a link to the research topic, sets the purpose and defines the research objectives, object and subject of the study, lists the research methods used to achieve the goal of the dissertation. The scientific novelty, practical value of the obtained results and personal creative contribution of the applicant are formulated. Information on the validation and publication of the study results is provided. The first section «Overview and analysis of known models, methods and tools for the construction of ontologies and ontooriented information systems for medicine» describes the main models of knowledge representation, their disadvantages are identified; as a result of their comparative analysis, it is shown that the ontological model of knowledge representation allows achieving the goal of dissertation research. This is due to the fact that the ontological approach makes it possible to efficiently streamline, integrate the vast accumulated experience of medical knowledge, clinical and experimental data. The most famous medical ontologies and ontooriented information systems in conventional medicine are described, as well as a number of ontooriented developments for non-conventional (folk, traditional) medicine, which made it possible to identify their typicalshortcomings, as well as to establish the fact that there are no relevant information and analytical methods. The analysis of literary sources made it possible to determine the scientific task of the dissertation research, which consists in the development of the concept of integration of knowledge of different medical systems and the strategy of their organization with high semantic quality; creation of logical-structural machine- interpretive models for presentation and operation of this knowledge in the form of ontologies in a unified ontooriented information-analytical environment for integrative scientific medicine (ISM), as well as development on this basis of requirements, architectures and software tools for constructing ontooriented information systems of professional healing, scientific researches and e-learning in the field of folk medicine. The complex definition of the concept of «integrative scientific medicine» is formulated, the role of development of integrative medicine in the formation of quality medicine of the future as a consolidator of effective practices of folk medicine of the world is outlined. The stages of a complex strategy for the development of ISM are considered. It is proposed to implement conceptual and ontological models and onto-oriented information systems for non-conventional types of medicine on the example of Chinese Image Medicine (CIM), the choice of which is justified by several objective factors. In the second section «The concept of integration, axiomatic-deductive strategy and logical-structural models of knowledge organization in modern ontooriented information systems of integrative scientific medicine» the concept of integration of knowledge in integrative scientific medicine is provided, which ensures the structural and substantive coherence of both the ISM and the individual types of traditional medicine that intend to become its component. For this purpose, a generalized structure of the theory of integrative scientific medicine has been developed, which is a set of the general theory of ISM and special scientific theories of individual folk medical trends, as well as their traditional theories, which claim to enter the ISM for their historical preservation, comprehensive research and development. Requirements for the scientific theory ofISM and CIM are formulated. Components of computer ontology of ISM and non- conventional types of medicine have been identified. The axiomatic-deductive strategy of organization of knowledge in the field of folk and integrative scientific medicine is substantiated and applied (in particular, the metadisciplinary logical-semantic core, own abstract logical-semantic core and set of partial logical-semantic areas of medical direction, and groups of axiomatic and inference concepts and statements are also defined). It is consistent with the mathematical apparatus of descriptive logic and computer ontologies and enables a clear presentation of knowledge in the field of integrative scientific medicine and Chinese Image Medicine in modern ontooriented information systems. On the example of CIM, under the axiomatic-deductive strategy, the main stages of organizing the meaningful space of any national medical direction were developed. Logical-structural models of knowledge representation of ISM and CIM have been developed, which ensures a high level of their semantic quality, adequacy of their consistent representation at verbal, formal and machine-interpretive levels within the ontological approach, and provides considerable potential for knowledge representation in intellectual medical information systems. In the third section, «Conceptual Modeling and Development of Ontology of the «Chinese Image Medicine Subject»», the information tools and methodology for conceptual analysis and knowledge elicitation from Chinese Image Medicine experts are developed and applied through a series of steps that correspond to the axiomatic- deductive strategy of knowledge organization and agreement and are consistent with logical-structural models of knowledge representation in ISM and CIM. The development of substantive qualitative components and conceptual ontological models of CIM theory that satisfy the requirements of logical-semantic quality is a complex scientific problem. It requires thorough multidisciplinary, interdisciplinary and transdisciplinary research. For this purpose, the methodology of conceptual analysis and elicitation of expert knowledge in the field of CIM was applied, information tools for the questioning of CIM experts were developed, and several methods of knowledge elicitation were applied. They take into account thespecifics of the CIM domain, as well as a number of psychological, linguistic and epistemological aspects of the activities of the CIM experts. This made it possible to separate and identify a number of fundamental concepts, establish logical relationships between them, reduce semantic heterogeneity, fuzzy and subjective knowledge of general theory, diagnostic and therapeutic methods of CІM; to compile a glossary of the general theory of CIM; to create a foundation for further formalization, unification and accumulation of ontological knowledge, which, together with the use of formal methods of their analysis, will allow raising the whole spectrum of scientific research in the field of CIM and other folk medical fields to a new information and technological level. For further specification of the CIM conceptual model, substantive and formal requirements for the CIM ontology are formulated. On the basis of the developed divisive structure of the theory of Chinese Image Medicine, the subontology of the generalized conceptual model of CIM was determined. The choice of machine- implemented OWL language and Protégé software for the development of CIM ontology was justified and substantiated, which are used for specification of the acquired knowledge and their presentation in modern ontooriented information systems. The general sequence of the stages of computer ontology development is outlined, and the iterative process of developing the ontological model of Chinese Image Medicine is substantiated. The ontology of CIM has been programmatically implemented, which is now the basic component of the specification of conceptual models of the CIM domain, which is presented as a system of five ontologies (subontologies), their verification and validation are put through. In the fourth section «Generalized requirements, architectures and software tools for building an integrated ontooriented information-analytical environment of scientific research, professional healing activities and e-learning CIM» substantiates the need to create an appropriate ontooriented information-analytical environment development, as an integral part of scientific and applied development of ISM and CIM, the information and technology foundation for the implementation of the Program of CIM Research, which is in line WHO strategy in the field of folkmedicine, and enables high scientific, technological and infrastructure level of organization and coordination of researchers and practising physicians folk; collection and automated analysis of the results of treatment by Chinese Image medicine; creation of a unified database of all theoretical, experimental and clinical scientific research in the field of CIM. For this purpose, its generalized architecture was developed, requirements were formulated, and the architectures of its components were developed. The prototype of the system of professional healing activity «Image-therapist» was developed, in which the introduction of diagnostic and therapeutic information is used, which is used by both official (Western) medicine and Chinese Image Medicine, which makes it possible to carry out their comparative analysis, practical use in clinical conditions and mutual enrichment, complementarity within the paradigm of integrative scientific medicine. The terms (fields) of this information system are specific instances of classes of diagnostic and therapeutic ontologies of CIM, thus forming part of the ontooriented knowledge base of Chinese Image Medicine. The prototype of the CIM e-learning information system was developed, which allowed to increase the level of access and to present the consolidated theory of Chinese Image Medicine in the form of a web resource, provided an individualized approach, multimedia, multilingualism, re-use of educational material. The software tools used to develop both prototypes of these ontooriented information systems have ensured cost-effectiveness and future extensibility of applications. Verification, validation, approbation and implementation of the system «Image-therapist» and the information system of e-learning of CIM were confirmed, which confirmed their compliance with the requirements and correct performance of their functions. The main scientific results of the dissertation were published in 22 papers, in particular: 2 articles in foreign scientific periodicals, 3 articles in Ukrainian scientific professional editions, 17 publications in materials of international and national scientific and technical conferences and professional forums. Of these, 5 articles were submitted to Scopus; 6 articles are included in Index Copernicus and Google Scholar. 2020-01-01T00:00:00Z