Registration Number
0826U002248, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
22-06-2026
popup.evolution
o
Title
Constructive-synthesizing modeling of time series fractal components
Author
Artem A. Zhadan,
popup.head Viktor I. Shynkarenko
popup.opponent Volodymyr M. Shemanskyi
popup.opponent Liudmyla Kirichenko
popup.review Oleksandr P. Ivanov
popup.review Olena Kuropiatnyk
popup.rada
Ukrainian State University of Science and Technologies
Description
Дисертаційна робота присвячена дослідженню використання та автоматизації методів конструктивно-продукційного моделювання для відновлення параметричної конструктивної моделі наявного часового ряду. В межах цього дослідження розглядається розширення застосування конструктивізму для вирішення оберненої задачі моделювання, а саме визначення конструктивних моделей для вже відомих значень часового ряду.
Методи конструктивно-продукційного моделювання вже були успішно випробувані у сфері моделювання фрактальних часових рядів різної структури та поведінки, зокрема детермінованих і стохастичних. Втім, розв’язання оберненої задачі, а саме визначення конструктивної моделі та її набору параметрів для заданого часового ряду – як синтетичного, так і реального – залишається відкритим і малодослідженим питанням.
У цьому дослідженні розглядаються та пропонуються підходи до організації процесу відновлення конструктивної моделі та набору її параметрів для визначеного часового ряду. Зокрема, впроваджується поступовий ітеративний процес контрольованого підбору параметрів моделі з метою побудови ряду, максимально наближеного до вхідного. Досягнення рішення поставленої задачі включає розширення, уніфікацію та адаптацію методів конструктивно-продукційного моделювання для опису процесу відновлення.
Метою дисертаційної роботи є розробка, теоретичне обґрунтування та дослідження методу відновлення параметрів конструктивно-продукційних моделей часових рядів різної природи. Підхід базується на створенні універсального інструментарію, що дозволяє працювати як з детермінованими, так і зі стохастичними даними, використовуючи математичний апарат конструктивізму для виявлення прихованих закономірностей відповідно до внутрішніх фрактальних властивостей даних.
Об’єктом дослідження виступають процеси моделювання та відновлення параметрів часових рядів різної природи, а предметом – методи, моделі та алгоритмічні засоби реконструкції конструктивно-продукційних моделей. У межах поставлених задач формалізовано обернений процес моделювання, розроблено нові компоненти для аналізу стохастичних рядів, створено масштабоване програмне забезпечення для автоматизації експериментів та проведено оцінку адекватності отриманих моделей на реальних даних.
Наукова новизна результатів полягає у вперше запропонованому ітеративному підході до відновлення параметрів, що дозволяє отримати структурну математичну модель замість класичної апроксимації. Формалізовано систему конструкторів для відтворення логіки генерації ряду за його значеннями. Удосконалено метод оцінки близькості (фітнес-функцію) для стохастичних даних на основі ансамблевого зіставлення реалізацій, що підвищує точність реконструкції, а також оптимізовано архітектуру генетичного алгоритму через механізм ізольованого масштабування обчислень.
Подальшого розвитку набули методи гібридного кодування складних хромосомних структур, які поєднують символьні правила L-систем із безперервними числовими параметрами. Також розширено апарат формальних граматик для опису взаємодії фрактальних та стохастичних компонентів, що дозволило інтегрувати засоби генетичного пошуку як базові модулі у загальну систему імітаційного моделювання.
Відповідно, у дисертаційній роботі представлено завершений цикл наукового дослідження – від теоретичного обґрунтування концепції до її практичного втілення у вигляді програмного комплексу. Отримані результати визначають нові можливості для застосування конструктивно-продукційного моделювання для аналізу синтетичних та реальних часових рядів. Практичну цінність отриманих висновків та створених програмних модулів підтверджено їхнім використанням у межах зазначених науково-дослідних робіт.
Registration Date
2026-06-05
popup.nrat_date
2026-06-05 / 2026-09-29
