Registration Number
0826U004249, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
21-08-2026
popup.evolution
.
Title
Methods and Tools for Automated Construction of Visual Objects in Gamification Tasks
Author
Denys S. Pastushenko,
popup.head Sieck Juergen
popup.head Olena Vovk
popup.opponent Vira V. Liubchenko
popup.opponent Olha O. Pavlova
popup.review Yaroslav M. Matviichuk
popup.review Viktor M. Khavalko
popup.rada
Lviv Polytechnic National University
Description
Дисертація має на меті провести дослідження, із розроблення та впровадження сучасних методів та засобів автоматизованої побудови візуальних об’єктів у задачах геймифікації, що направлене на забезпечення об’єктивного визначення якості цифрових зображень, підвищення їх сприйнятливої достовірності та адаптацію отриманих алгоритмів до практичної реалізації в геймифікованих системах. Особливістю цього дослідження є те, що воно поєднує фрактальні, структурні та машинно-навчальні методи для створення інтегрованої модульної системи автоматизованої побудови та оцінювання якості візуальних об’єктів у геймифікації. Робота вирізняється тим, що акцентує увагу не лише на традиційних метриках IQA, а й на їхній відповідності реальному людському сприйняттю (MOS/DMOS), вводить адаптивні вагові механізми, Bootstrap-оцінювання невизначеності та глибинні моделі, які дозволяють підвищити точність і достовірність оцінювання.
У першому розділі «Аналітичний огляд джерел з оцінювання якості зображень і створення візуальних об’єктів у геймифікації» проведено комплексний аналітичний огляд наукових джерел, сучасних підходів та алгоритмів, що стосуються визначення якості цифрових зображень та автоматизованого створення візуальних об’єктів у задачах геймифікації. Детально досліджено методологічні засади оцінювання якості зображень, включно з класичними, безеталонними, структурно-сприйнятливими, фрактальними та машинно-навчальними метриками, а також проаналізовано їх відповідність суб’єктивним оцінкам MOS/DMOS.
Розглянуто сучасні методи побудови та генерації візуальних об’єктів ‒ процедурну генерацію, нейромережеві моделі, фрактальні підходи та інструменти VR/AR та визначено їх переваги, недоліки, можливості застосування у геймифікації. У розділі виконано систематизацію наукових підходів, окреслено актуальні проблеми та обмеження існуючих методів, виявлено наукові прогалини й сформовано теоретичну основу для розроблення інтегрованої модульної системи автоматизованого створення та оцінювання візуальних об’єктів.
У другому розділі «Методи та засоби вирішення задачі» виконано всебічний розгляд, обґрунтування та вибір методів і засобів, необхідних для вирішення задачі автоматизованого створення та оцінювання якості візуальних об’єктів у геймифікації. На основі аналізу властивостей геймифікованих систем визначено вимоги до точності, сприйнятливої відповідності та стійкості зображень, після чого проведено порівняння сучасних алгоритмічних рішень і виділено ті, що найкраще відповідають поставленим умовам. Зокрема розроблено математичні моделі та алгоритми обробки візуальних даних, описано механізми роботи класичних, безеталонних, фрактальних і нейромережевих метрик, а також адаптивних вагових схем і процедур генерації зображень. Визначено структуру інтегрованої системи, її модулі та логіку взаємодії, а також обґрунтовано використання методів оптимізації, нормалізації та статистичної перевірки для підвищення достовірності результатів. Такий підхід забезпечив повне методичне підґрунтя для подальшої практичної реалізації запропонованої технології.
У третьому розділі «Розроблення комплексного підходу до автоматизованої побудови візуальних об’єктів у задачах геймифікації» розроблено комплексний підхід до автоматизованої побудови візуальних об’єктів у задачах геймифікації, який об’єднує результати теоретичного аналізу та вибраних методів у цілісну технологічну архітектуру.
Побудовано структурну та функціональну модель системи, визначено взаємодію її модулів, а також сформовано послідовність процесів створення, оцінювання та оптимізації візуальних даних. У межах розділу реалізовано алгоритми процедурної генерації, фрактального аналізу, сприйнятливого оцінювання й машинного навчання, що забезпечують автоматичне отримання візуальних об’єктів із контрольованою якістю.
Розроблено механізм адаптивного поєднання метрик та способи оптимізації параметрів, які дозволяють враховувати особливості контенту та умови геймифікованої взаємодії. Запропонований підхід формує цілісну основу для практичної реалізації модульної системи автоматизованої побудови візуальних об’єктів і забезпечує підвищення точності, реалістичності та стійкості візуального контенту.
У четвертому розділі «Розроблення модульної системи створення візуальних об’єктів у геймифікації та апробація результатів» на рівні моделі розроблено єдине програмно-апаратне рішення на основі чого було побудовано архітектуру даної модульної системи визначено її модулі, функціональні можливості та механізми взаємодії, а також реалізовано ключові компоненти, відповідальні за автоматизовану генерацію, аналіз і оцінювання якості цифрових зображень.
Registration Date
2026-08-03
popup.nrat_date
2026-08-03 / 2026-08-31
