Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0826U000167, Дисертація доктора філософії На здобуття Доктор філософії Дата захисту Статус Запланована Назва роботи Ідентифікація інтервальних моделей систем програмними агентами бджолиної колонії у середовищі NVIDIA CUDA Здобувач Кіндзерський Олександр Віталійович, Керівник Дивак Микола Петрович Опонент Єфіменко Сергій Миколайович Опонент Литвин Василь Володимирович Рецензент Мельник Андрій Миколайович Рецензент Манжула Володимир Іванович Опис У дисертаційній роботі розглянуто науково-технічне розроблення методів структурної та параметричної ідентифікації інтервальних моделей систем програмними агентами метаеврестичного алгоритму бджолиної колонії у середовищі NVIDIA CUDA. Метою дисертаційної роботи є зниження часової складності методів структурної та параметричної ідентифікації інтервальних моделей систем програмними агентами метаеврестичного алгоритму бджолиної колонії у середовищі NVIDIA CUDA. Об’єктом дослідження є процеси ідентифікації математичних моделей динамічних та статичних систем. Предметом дослідження є обчислювальні методи ідентифікації інтервальних систем програмними агентами алгоритму бджолиної колонії у середовищі NVIDIA CUDA. У межах дисертаційної роботи вперше розроблено обчислювальні методи структурної та параметричної ідентифікації інтервальних моделей систем із застосуванням програмних агентів, що виконують функції бджолиної колонії паралельно. Кожна «бджола» трактуються як програмний агент, що досліджує простір параметрів та структур моделей. Запропоновано формулювання функцій мети в контексті інтервальних даних і адаптовано фази алгоритму бджолиної колонії для паралельного виконання, що забезпечило стійкий глобальний пошук без втрати інтервальної семантики одночасно з зменшенням часової складності реалізації методу. Розроблено технологію застосування середовища NVIDIA CUDA для масово-паралельної оцінки функції мети: формування CUDA-ядер під конкретну тілесність моделі та їхня динамічна компіляція. Показано, що в залежності від складності моделі і розмірності експериментальних даних, GPU-реалізація забезпечує скорочення часу ітерації алгоритму бджолиної колонії порівняно з CPU-реалізацією. Запропоновано та обґрунтовано вибір оптимального параметра чисельності бджолиної колонії залежно від розмірності задачі. На прикладах побудови інтервальних моделей для екологічного моніторингу встановлено закономірність, що для моделей малої розмірності (2-3 коефіцієнти) застосування запропонованої технології та обчислювальних методів є нераціональним. При зростанні розмірності інтервальної моделі до 10 коефіцієнтів та при виборі оптимального параметра чисельності бджолиної колонії – 4096 – спостерігається зменшення часової складності застосування запропонованої технології та обчислювальних методів в понад 45 разів. Встановлено, що чим вища розмірність задачі, тим вища ефективність застосування запропонованої технології та обчислювальних методів. Спроєктовано агентно-орієнтовану архітектуру програмної системи для ідентифікації інтервальних моделей систем, яка поєднує об’єктно-орієнтовану структуру компонентів із модульною організацією обчислювальних ядер CUDA, що забезпечує гнучкість, масштабованість, використання GPU-ресурсів. Розроблена архітектура покладена в основу комп’ютерного середовища для математичного моделювання систем на основі аналізу інтервальних даних. Практичне значення отриманих результатів полягає у розробці комп’ютерного середовища для математичного моделювання систем на основі аналізу інтервальних даних, яке на відміну від існуючих, імплементує інтерпретатор базисних функцій для побудови моделей та об’єднує паралельне функціонування програмних агентів і їх динамічну компіляцію, що у сукупності спрощує доступ користувача до модулів інтервального моделювання та знижує часову складність побудови моделей. Теоретичні та прикладні результати дисертаційної роботи впроваджено в освітній процес та науково-дослідну роботу кафедри комп’ютерних наук Західноукраїнського національного університету. Дата реєстрації 2026-01-23 Додано в НРАТ 2026-01-23 Закрити