Search academic texts

Information × Registration Number 0825U003913, PhD dissertation Status Доктор філософії Date 11-11-2025 popup.evolution . Title A model for syntactic-semantic consistency of node state information in electrical power grids based on the theory of intelligent systems and conflict-free replicated data types Author Arsentii M. Prymushko, popup.head Hryhoriy Kravtsov popup.opponent Ievgen Zaitsev popup.opponent Andrii P. Musiienko popup.review Serhii Honchar popup.review Liudmyla V. Kovalchuk Description Дисертація є комплексним дослідженням, присвяченим розробці, аналізу та застосуванню комбінованої моделі синтаксично-семантичного узгодження інформації про стани вузлів розподіленої інтелектуальної електроенергетичної мережі (ЕЕМ). В основі моделі лежить розроблена теорія когнітивної алгебраїчної системи (КАС) та безконфліктно реплікованих типів даних (CRDT). Об'єктом дослідження виступають процеси передачі, обробки та узгодження інформації в ЕЕМ, а предметом — модель та інформаційні технології для узгодження даних на основі комбінованого підходу КАС-CRDT. У роботі проаналізовано трансформацію сучасних ЕЕМ у гетерогенні кіберфізичні системи, що призводить до експоненційного росту обсягів інформації, її семантичної неузгодженості та збільшення інформаційної ентропії. Існуючі підходи до узгодження даних мають значні обмеження, що доводить необхідність розробки нової, більш ефективної моделі, здатної гарантувати кінцеву синтаксично-семантичну узгодженість. Теоретичний фундамент дослідження закладає введення поняття високорівневих топологічних об'єднань (ВТО) для спрощення формалізації. Когнітивна алгебраїчна система (КАС) представлена як формалізм для високорівневого семантичного узгодження, що дозволяє моделювати гетерогенні об'єкти, їхні дії та обмеження. Безконфліктні репліковані типи даних (CRDT) розглядаються як низькорівневий неблокуючий механізм для синтаксичної узгодженості, математичні властивості якого гарантують детерміновану збіжність даних на всіх вузлах. Для вирішення поставленого завдання обґрунтовано комбіновану модель КАС-CRDT, що поєднує високорівневе семантичне узгодження з низькорівневим синтаксичним, забезпечуючи гарантії узгодженості з можливістю формальної верифікації. Для валідації моделі було формалізовано її властивості та розроблено п'ятиетапний протокол синтаксично-семантичного узгодження, що включає валідацію траєкторії переходу між станами та корекцію неузгодженостей. Введено метрики на основі інформаційної ентропії Шеннона для кількісної оцінки узгодженості, довівши, що процес узгодження за моделлю КАС-CRDT еквівалентний зменшенню загальної ентропії системи. Для експериментального дослідження було розроблено програмну архітектуру на основі моделі акторів (Akka, Scala) та проведено імітаційне моделювання. Результати підтвердили ефективність запропонованої моделі: доведено зростання синтаксично-семантичної узгодженості, зафіксовано зниження рівня інформаційної ентропії та підтверджено масштабованість підходу. Результати дослідження можуть бути використані для створення окремих модулів узгодження даних в існуючих системах оперативно-диспетчерського управління, що дозволить підвищити ефективність оцінки та управління в інтелектуальних мережах. Запропонований підхід є доцільним для розширення та адаптації в інших класах складних кіберфізичних систем, де висуваються високі вимоги до синтаксично-семантичної узгодженості даних. Registration Date 2025-10-13 popup.nrat_date 2025-10-13 Close